Прогнозные модели предсказывают, что к концу века сельхозугодьям потребуется больше воды, чем сегодня
Исследователи из Университета Кордовы опубликовали проекции эвапотранспирации для Андалусии до 2100 года, используя модель машинного обучения, которая позволяет получать эти данные на основе температуры воздуха.
В условиях климатического кризиса, роста температур и изменения режима осадков прогнозирование будущих сценариев крайне важно для планирования адаптации. Ключевой областью воздействия является сельское хозяйство, где эталонная эвапотранспирация — гидрологический параметр, количественно определяющий потерю воды из почв и растительного покрова, — служит для точного расчёта потребностей культур в воде.
Команда исследователей создала серию карт с проекциями эталонной эвапотранспирации до 2100 года. Согласно этим картам, ожидается рост показателя: с текущих 1300–1600 мм до 1900 мм к 2100 году в худшем сценарии. Это означает, что для компенсации потерь на испарение и транспирацию культивируемым площадям потребуется больше воды.
«Мы видим значительный рост эталонной эвапотранспирации, и, несмотря на неопределённости моделей, восходящий тренд этой переменной показан надёжно», — объясняет Хавьер Эстевес.
Как рассчитывается будущее?
Для создания проекций команда разработала несколько прогнозных моделей на основе машинного обучения, которые позволяют предсказывать эталонную эвапотранспирацию, используя лишь одну простую и дешёвую в измерении переменную: температуру воздуха.
Обычно для оценки этого параметра требуются полные метеостанции, измеряющие солнечную радиацию, влажность, температуру и скорость ветра. Новая модель упрощает процесс: «Имея переменную, которую очень экономично измерять с высокой точностью и надёжностью, такую как температура воздуха, мы можем определить эталонную эвапотранспирацию».
Модели были обучены на данных со 122 метеостанций в Андалусии за период 1999–2022 гг. После проверки их работы модели были применены для получения прогнозов с 2023 по 2100 год.
Данные о температуре воздуха, используемые в качестве входных данных модели на период 2023–2100, основаны на сценариях выбросов парниковых газов RCP, принятых МГЭИК (IPCC):
- В худшем сценарии с высокими выбросами (RCP8.5) эталонная эвапотранспирация вырастет до 1900 мм.
- В сценарии смягчения (RCP5.4) показатель вырастет до 1700 мм.
Результаты моделей были более точными для худшего сценария, так как он ближе к текущим уровням выбросов. В любом случае очевидна возрастающая тенденция эталонной эвапотранспирации.
Это исследование открыто делится данными и моделью для использования научным и аграрным сообществами, предоставляя инструменты для прогнозирования изменений в сельском хозяйстве из-за климатического кризиса.
Исследование опубликовано в журнале Computers and Electronics in Agriculture.