Исследование и моделирование физических механизмов чувствительности экстремальных гидрологических явлений к изменениям климата

Целью проекта является разработка, на базе моделей гидрологического цикла речных бассейнов и моделей климата, методов анализа физических механизмов и оценки чувствительности экстремальных гидрологических явлений (наводнений и гидрологических засух) к возможным изменениям климата. Анализ чувствительности масштабов и повторяемости указанных явлений – задача, приобретающая все большую актуальность в связи с проблемами уязвимости и адаптации к климатическим изменениям природных и социально-экономических систем. Существующие оценки чувствительности, в основном эмпирические, характеризуются значительной неопределенностью, которая обусловлена пространственной и временной изменчивостью условий формирования экстремальных явлений. Новизна заявленного проекта состоит в применении методов физико-математического моделирования гидрологическихпроцессов и климата для снижения неопределенности оценок чувствительности путем углубления представлений о критических условиях, приводящих к экстремальным гидрологическим явлениям, о климатических механизмах формирования этих условий и природе их возможных изменений. Для достижения заявленной цели проекта исследования планируется вести по четырем основным направлениям:(1) разработка физико-математических моделей, воспроизводящих параметры экстремальных гидрологических явлений (масштаб, продолжительность, повторяемость) в речных бассейнах с разными природными (климатическими и физико-географическими) условиями, в том числе, изменившимися за период наблюдений;(2) разработка методологий анализа, по результатам гидрологического моделирования и данным наблюдений, физических механизмов формирования экстремальных гидрологических явлений в разных природных условиях, включая выявление ключевых факторов (метеорологических условий, показателей состояния бассейна), влияющих на параметры экстремальных явлений, и оценку чувствительности этих факторов к изменению климатических характеристик;(3) исследование, с помощью моделей климата, с использованием данных метеорологических наблюдений и реанализа, физических механизмов формирования метеорологических условий, обусловливающих экстремальные гидрологические явления;(4) исследования, с помощью гидрологических моделей и моделей климата, возможных изменений факторов формирования экстремальных гидрологических явлений при изменении климата и оценка чувствительности параметров этих явлений к изменению климата.Работы будут выполняться на примере речных бассейнов России, в которых, согласно имеющимся наблюдениям, высока вероятность опасных гидрологических явлений, и существенно различаются физико-географические и климатические условия их формирования. Для выполнения НИР сформирован коллектив из ведущих специалистов институтов РАН, МГУ им. М.В. Ломоносова и ВНИИГМИ-МЦД, имеющих многолетний опыт исследований в тематической области проекта, результаты которых опубликованы в десятках статей в ведущих мировых научных журналах, а также молодых сотрудников и аспирантов.