Die Natur blieb lange Zeit im Gleichgewicht, aber der Klimawandel durch moderne menschliche Aktivitäten stört das Gleichgewicht des natürlichen Systems. Die Störung macht es für Menschen – die mit der Natur zusammenarbeiten müssen, um zu überleben – schwieriger, die Zukunft vorherzusagen. Darüber hinaus sind Entwicklungsländer mit begrenztem Verständnis und Vorbereitung auf den Klimawandel anfälliger für durch den Klimawandel verursachte soziale und wirtschaftliche Schäden.
Kürzlich korrigierte ein Forschungsteam von POSTECH die Verzerrungen zukünftiger regionaler Klimamodell-Projektionsdaten, um saisonale Veränderungen im Abflussregime in den vier Hauptflüssen Pakistans Mitte und Ende des 21. Jahrhunderts besser zu verstehen.
Das Forschungsteam von POSTECH unter der Leitung von Professor Jonghun Kam (Abteilung für Umweltwissenschaften und -technik) und dem Postgraduiertenforscher Shahid Ali bewertete die vergangenen und zukünftigen Änderungen des Abflusszeitpunkts der vier großen Flusseinzugsgebiete Pakistans, darunter der obere Indus, Kabul, Jhelum und Chenab Flußbecken. Das Forschungsteam verwendete Beobachtungsdaten und Bias-korrigierte hydrologische Projektionen. Diese Studie wurde kürzlich in der veröffentlicht Zeitschrift für Hydrologie.
Die Hydrologie befasst sich hauptsächlich mit dem Wasserkreislauf auf der Erde und der Nutzung von Oberflächenwasser. Während die Wissenschaft die Komplexität des natürlichen Wasserflusses untersucht, werden verschiedene Annahmen, Statistiken und mathematische Techniken anstelle der Reproduktion im Labor verwendet, um Niederschlag, Abfluss, Infiltration und Stromfluss zu untersuchen und grundlegendes Wissen und Daten für die Verwendung bereitzustellen Wasservorräte. Der Klimawandel und menschliche Aktivitäten verändern jedoch den Wasserkreislauf selbst, was es schwierig macht, zukünftige Probleme mit vergangenem Wissen und Daten zu lösen.
Pakistan ist ein repräsentatives Beispiel für ein Land, das unter starken saisonalen Schwankungen der Abflüsse leidet, was zu einem Mangel an verfügbaren Wasserressourcen für die Landwirtschaft führt. Um es noch schlimmer zu machen, wurde der Indus letztes Jahr über den flussabwärts gelegenen Regionen Pakistans überschwemmt, was katastrophale Auswirkungen auf die regionalen Gemeinden hatte. Das Verständnis zukünftiger saisonaler Änderungen des Stromflusses über Pakistan bleibt jedoch begrenzt.
Die Forscher simulierten das VIC-Flussführungsmodell, das durch Oberflächen- und Abflussdaten aus sechs regionalen Klimamodellen erzwungen wurde. Später korrigierten sie die minimale und saisonale Verzerrung anhand von Beobachtungsaufzeichnungen. Um saisonale Änderungen im hydrologischen Regime zu quantifizieren, berechneten sie die Hälfte der jährlichen kumulativen Abflüsse (HSCs) und die Daten des Erreichens des ersten Quartils (25. Perzentil), d -korrigierte simulierte Streamflow-Daten.
Beobachtungsaufzeichnungen (1962–2019) zeigten einen signifikant abnehmenden Trend bei CVD in einem Bereich zwischen -4,5 und -12,6 Tagen in den drei Flussbecken, mit Ausnahme des Chenab-Flussbeckens. Bias-korrigierte hydrologische Projektionen zeigten während des Beobachtungszeitraums eine verringerte CVD um –4,2 bis –6,3 Tage. Die vier untersuchten Einzugsgebiete zeigten, dass die verringerten CVDs von –5 bis –20 Tagen in der nahen Zukunft (Durchschnitt von 2050 bis 2059) und –11 Tagen bis –37 Tagen in ferner Zukunft (Durchschnitt von 2090 bis 2099) reichen.
Professor Kam erklärte: „Im Spätwinter können beschleunigte Schneeschmelzprozesse über Bergregionen in Pakistan zu Veränderungen der verfügbaren Wasserressourcen für den Anbau von Nutzpflanzen im Frühjahr führen. Diese Studie unterstreicht die Vielfalt der hydrologischen Reaktion auf eine ähnliche Größenordnung der Oberflächenerwärmung im zukünftigen Klima Projektion.“ Er fügte hinzu: „Es besteht ein dringender Bedarf, ein einzugsgebietsspezifisches Wasserressourcenmanagement und -richtlinien vorzubereiten, um sich an den Klimawandel anzupassen.“
Mehr Informationen:
Shahid Ali et al, Vergangene und zukünftige Änderungen hin zu einem früheren Zeitpunkt des Stromflusses über Pakistan aus voreingenommenen korrigierten regionalen Klimaprojektionen (1962–2099), Zeitschrift für Hydrologie (2022). DOI: 10.1016/j.jhydrol.2022.128959
Bereitgestellt von der Pohang University of Science & Technology (POSTECH)