Кліматичні зміни та водні ресурси басейну Десни до середини XXI століття

Abstract

Наведено проєкції зміни температури, опадів, евапотранспірації, запасів вологи ґрунту, компонентів водного стоку та витрат води у водотоках басейну річки Десна в період 2021—2050 рр. відносно 1991—2020 рр. Розрахунки виконано засобами процес-орієнтовної моделі SWAT (Soil and Water Assessment Tool). Прогнозні метеорологічні параметри (щоденні температура повітря, опади, швидкість вітру, вологість повітря, сонячна радіація) отримано за результатами регіональних кліматичних моделей (РКМ) проєкту Euro–CORDEX. Загалом ансамбль містить шість РКМ, які перевірено на спроможність відтворювати річний розподіл температури та опадів за базовий період (1970—2005 рр.). Для майбутнього періоду розглянуто два сценарії викидів парникових газів та аерозолей — RCP4.5 та RCP8.5. Більшість моделей свідчить про те, що на фоні 5—10 %-го зростання опадів взимку та навесні річні витрати води збільшаться на 5—33 % переважно завдяки зростанню об’єму ґрунтового живлення. Зростає ймовірність посух, на що за результатами трьох із шести РКМ вказує зменшення на 10–20 % запасів вологи в ґрунті влітку. Результати дослідження мають вагоме значення для складання плану управління басейном річки Дніпро. Особливу уваги варто приділити адаптаційним заходам у сільському господарстві через можливий дефіцит вологи для розвитку рослин.

This study presents the projections of temperature, precipitation, evapotranspiration, soil water, water flow components, and discharge changes in the streams across the Desna river basin in 2021-2050 against 1991- 2020. Hydrological processes were simulated by the process-based SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model. The predicted weather parameters (daily air temperature, precipitation, wind speed, humidity, and soil radiation) were loaded from regional climate models (RCMs) of the Euro-CORDEX initiative. The ensemble includes six RCMs, each was evaluated to represent the annual cycle of temperature and precipitation for the historical period (1970-2005). For the future period, we simulated two representative concentration pathway (RCP) scenarios — RCP4.5 and RCP8.5. Most of the scenarios project the precipitation increase by 5-10 % in winter and spring that causes the annual water discharge increase by 5-33 %, mostly due to the higher groundwater flow. We expect the same level or decrease of spring maximum discharge because of warming and a lower snow cover accumulation. The probability of droughts increases, because three of six RCMs project soil water loss by 10-20 % in summer. The results are useful for the Dnipro river basin management plan. Particular attention should be paid to adaptation measures in agriculture due to the possible lack of moisture for the plant growth.