Hur identifieras och hanteras flash-torka globalt?

Genom att analysera anomalier i avdunstningstryck och det standardiserade avdunstningstryckförhållandet mellan 1980 och 2015 identifierade Christian et al. (2021) hotspots för flash-torka över Brasilien, Sahel, den stora sprickdalen och Indien, med särskilda lokala hotspots över centrala USA, sydvästra Ryssland och nordöstra Kina. Analyserna baserades på fyra globala återanalysdatamängder från European Centre for Medium Range Weather Forecasts (ECMWF) och NASA. I likhet med detta, genom att använda 40-åriga återanalyser, undersökte Neelam och Hain (2024) starten, varaktigheten och omfattningen av flash-torka globalt på avrinningsområdesnivå.

Walker et al. (2024) presenterade ett alternativt tillvägagångssätt där fem typer av flash-torka identifierades baserat på en rad faktorer, inklusive lokalt klimat och mänskliga påverkningar. Generellt sett ger index som fångar anomalier i markfuktighet, evapotranspiration, avdunstningsbehov och växthälsa en väg för att identifiera flash-torka (t.ex. Otkin et al. 2018). Ford et al. (2023) genomförde en intressant jämförelse av nio flash-torka-indikatorer i USA och föreslår att en omfattande flash-torka-monitor borde utnyttja flera, komplementära indikatorer, datamängder och metoder.

En markfuktighetsdorr vanligtvis leder till minskade skördar och så kallad jordbrukstorka. På samma sätt, om inte alternativa källor tillförs, kan en hydrologisk torka leda till vattenbrist för allmän vattentillgång, bevattning och vattenkraftsproduktion och orsaka en rad miljöpåverkan. En torka som orsakar större sociala, ekonomiska eller politiska störningar kallas ofta för en socioekonomisk torka. Det finns också betydande variationer inom en region eller land. Till exempel noterar NDPC (2000) att "två månader utan regn under växtsäsongen kan orsaka allvarliga torkförhållanden för bönder och husägare i den östra delen av landet. Samma torra period kan vara normal för dem i väst, där vattenanvändare kan vara mer bekymrade över reservoarnivåer, vilket i sin tur beror på vinternedsnöning."

Över längre tidsramar ses feedbackpåverkan mellan landytan och atmosfären allt mer som en mekanism för att förvärra torkor och orsaka ökenspridning i områden som Sahel. Särskilt förändringar i vegetationstäckning kan påverka både evapotranspiration och albedovärden som påverkar vatten- och strålningsbalansen vid markytan och framtida tillväxt i dessa områden. Att representera dessa typer av effekter är ett av de centrala målen för markytmodeller och jordsystemmodeller som beskrivs i kapitel 14.

De senaste åren har utvecklingen av torkvarningssystem blivit allt mer sofistikerad. Men som med andra farosystem, såsom översvämningar och föroreningsincidenter, är dessa vanligtvis bara en del av en större beslutsprocess. Andra viktiga informationskällor innefattar lokal nederbörd, flod- och brunnsobservationer och feedback på effekter från myndigheter, allmänheten och medierna. Beredskapsplanering är också en viktig aspekt i katastrofriskreducering och torkresponsplaner, som normalt överväger ett brett spektrum av sociala, ekonomiska och miljömässiga faktorer, särskilt behoven hos sårbara grupper (t.ex. Wilhite 2000; UN/ISDR 2009; WMO 2011; kapitel 1 och 7).

Vid tillräcklig förhandsinformation kan vissa typer av torkresponser omfatta strategiska åtgärder – långsiktiga fysiska och institutionella svar såsom vattentillförselstrukturer, vattensystemlagstiftning och rörkodifieringar, samt taktiska åtgärder, såsom bevattningsrestriktioner, utvecklade på förhand för att svara på förväntade kortsiktiga vattenbrist. Nödåtgärder kan implementeras som en ad hoc-respons på förhållanden som är för specifika eller sällsynta för att motivera utveckling av stående planer. Så om vattenbrist verkar troligt, kan frivilliga eller obligatoriska restriktioner på vattenanvändning införas för bevattning och icke-nödvändigt hushållsbruk. Ytterligare vattenkällor kan införskaffas genom att tillföra vatten från andra regioner med hjälp av tankbilar, installera tillfälliga ledningar, bygga tillfälliga dammar i floder och gräva ytterligare brunnar.

I mer allvarliga torkperioder kan mer drastiska åtgärder krävas, som att göra dricksvatten tillgängligt endast vid specifika tidpunkter på dagen eller begränsa förnödenheter till gemensamma vattenposter. I lantliga områden kan åtgärder vidtas för att skydda försörjningen, såsom att bygga upp spannmålsförråd, flytta boskap och ändra planering för sådd eller skörd. Nödvändigt statligt stöd kan hjälpa till i några av dessa aktiviteter. Riskbaserade tekniker används allt mer för att avgöra de tillvägagångssätt som ska tas, med tanke på både sannolikheten för att en händelse inträffar och de ekonomiska eller andra konsekvenserna.

För att hantera torkrelaterade risker är det viktigt att utveckla integrerade system för övervakning och varning som involverar både lokala och internationella aktörer. En välkoordinerad varningsstruktur som samarbetar mellan olika nivåer av regering och intressenter kan avsevärt förbättra effektiviteten i torkresponssystem. Ett exempel på detta är WMO:s Regional Climate Outlook Forums (RCOFs), där lokala klimatrisker och förutsägelser diskuteras och varningar ges inför kommande torkperioder. Här utvecklas även nationella specifikationer baserade på regionala klimatförutsägelser, vilket gör det möjligt att vidta rätt åtgärder i rätt tid.

Hur vattenanvändning påverkar flödet i flodsystem och hur vi kan förutse framtida efterfrågan

Vattenanvändning är en komplex fråga som påverkar flodsystemen på olika sätt, beroende på om användningen är konsumtiv eller icke-konsumtiv. Konsumtiv användning innebär en permanent förlust för flodsystemet, till exempel i bevattningssystem eller vid uttag för offentlig vattenförsörjning. Å andra sidan innebär icke-konsumtiv användning en tillfällig förlust, eftersom mycket av det uttagna vattnet återförs till flodsystemet, som i många vattenkraftverk och vissa typer av kylsystem för kraftstationer. Dessa två typer av användning är inte alltid lätta att särskilja, eftersom en del konsumtiv efterfrågan återkommer till floderna via avloppssystem eller genom andra vägar, medan även icke-konsumtiva efterfrågningar ofta leder till förluster genom läckage, avdunstning och andra faktorer.

Framställningen av framtida vattenanvändning sker vanligtvis genom efterfrågeprognoser, där användarna kategoriseras under allmänna rubriker som "husgeråd" eller "kommunalt" och/eller enligt sektor som "jordbruk" eller "industri". Vid korta tidsramar uppskattas dagliga variationer i efterfrågan ofta utifrån nyligen genomförda mätningar eller genom trendanalyser, regressionsanalyser, artificiella neurala nätverk eller tidsserieanalyser. På längre tidsramar måste fler faktorer beaktas. Anpassning till förändringar, som de som orsakas av klimatförändringar, påverkar hur människor och företag ändrar sitt beteende, vilket i sin tur påverkar vattenanvändningen. Klimatvariationer, demografiska förändringar, och förändringar i lagstiftning och socioekonomisk utveckling är också avgörande för att korrekt förutse efterfrågan.

För att uppskatta vattenanvändning på längre tidsperioder är det också nödvändigt att ta hänsyn till teknologiska framsteg som kan leda till minskad vattenanvändning. Till exempel kan intelligent mätning, effektivare apparater som tvättmaskiner och förbättrade tekniker för läckagedetektering alla spela en roll i att minska den totala vattenanvändningen. I vissa fall, som vid vattenkraftproduktion, krävs en tvåstegsprocess där den primära efterfrågan (elektricitet i detta fall) först fastställs, och utifrån det beräknas den sannolika vattenanvändningen.

När många individuella användare ska beaktas, sammanställs efterfrågan ofta för typiska grupper eller specifika tider på året baserat på resultat från provtagning. För exempelvis regional vattenförsörjning till städer definieras ofta efterfrågezoner baserat på operativa behov, medan större användare som kraftstationer oftast bedöms individuellt. På samma sätt kan det vara praktiskt att gruppera mindre bevattningsuttagsområden längs en flodsträcka, såsom de som tillhör småbönder, medan större bevattningssystem kräver separat behandling.

En annan aspekt är användningen av geografiska informationssystem (GIS) för att beakta de spatiala variationerna i efterfrågan. I många tillämpningar är det också nödvändigt att beakta kopplingarna mellan väder, klimat och efterfrågan. Lufttemperatur, nederbörd och andra meteorologiska faktorer påverkar både efterfrågan på dricksvatten och bevattning, samt avdunstning från bevattningssystem och reservoarer. Sekundära faktorer som ökad efterfrågan på vattenkraft under kalla perioder och ökat behov av kylning under varma perioder spelar också en roll.

I analysen av dessa faktorer används ofta Global Hydrology Models (GHMs), som är avancerade modeller för att simulera vattenflöden och vattenanvändning på global nivå. Dessa modeller gör det möjligt att bedöma framtida vattenbehov genom att kombinera data om klimatförändringar, mänsklig påverkan på vattencykeln och specifika sektorsbehov som bevattning, energi och vattenförsörjning. GHMs har utvecklats kraftigt under de senaste två decennierna, främst på grund av förbättringar i datoranvändning och satellitobservationer.

Vattenresursmodeller på global nivå är viktiga för att förstå hur klimatförändringar kan påverka tillgången på vatten och för att utveckla effektiva vattenhanteringsstrategier. Genom att ta hänsyn till både naturliga och mänskliga faktorer kan dessa modeller ge värdefulla insikter för att förutse framtida efterfrågan och hantera de potentiella effekterna av klimatförändringar. GHMs simulerar vattenflöden i sjöar, floder och våtmarker, och hjälper till att förstå hur mänsklig verksamhet som bevattning, industriell användning och kraftproduktion påverkar den globala vattencykeln. Forskning på detta område pågår ständigt för att förbättra noggrannheten i modellerna och deras tillämpningar.

Att förstå och kunna förutse vattenanvändning är en avgörande aspekt för att säkerställa en hållbar hantering av vattenresurser. Genom att integrera teknologiska framsteg, klimatförändringsscenarier och förändringar i mänskligt beteende kan framtida efterfrågan på vatten bättre förutses och hanteras. Den här typen av prognoser är centrala för att utforma effektiva policyer och strategier för vattenförvaltning på både lokal och global nivå.

Hur kan innovationsbaserade tidiga varningssystem minska katastrofrisker och stärka samhällens motståndskraft?

Det finns en växande förståelse för att katastrofhantering inte bara handlar om att reagera på kriser, utan också om att förbereda sig på dem innan de inträffar. En viktig aspekt av detta arbete är utvecklingen av system för tidiga varningar, som inte bara informerar om potentiella faror utan också möjliggör att vidta åtgärder i förväg för att mildra effekterna av katastrofer. I denna kontext har innovationsdrivna system för katastrofhantering, såsom Forecast-based Financing (FbF), börjat spela en central roll i att förhindra eller minska effekterna av naturkatastrofer. FbF definieras som en förebyggande åtgärd som släpper förutbestämd finansiering för avtalade aktiviteter för att förebygga eller mildra effekterna av en nära förestående fara när specifika prognostriggers uppfylls. Denna strategi, som introducerades 2007 under ledning av Röda Korset, har visat sig vara effektiv vid hanteringen av katastrofer som tropiska cykloner, vilket har lett till minskad förlust av liv och tillgångar.

I praktiken innebär detta att nationella och internationella aktörer, genom att etablera förhandsöverenskommelser om när och hur resurser ska släppas, kan vidta åtgärder långt innan katastrofen inträffar. Till exempel kan ekonomiska resurser släppas i form av kontantstöd till bönder för att hjälpa dem att rädda boskap eller skydda livsmedelslager. Detta förväntas särskilt ha stor betydelse i regioner där både infrastrukturella och ekonomiska förutsättningar är begränsade.

I Bangladesh, ett av de mest utsatta länderna för översvämningar, har ett innovativt sätt att sprida tidiga varningar visat sig vara avgörande. Här har den traditionella översvämningsvarningen utvecklats genom att använda mobiltelefoner, digitala vädertavlor och appar för att nå både informerade och utsatta samhällen. Sedan 2018 har Praktisk Åtgärd, en internationell utvecklingsorganisation, genomfört en rad innovativa lösningar för att nå de mest utsatta grupperna, särskilt i avlägsna och svårtillgängliga områden. Bland dessa lösningar finns röstbaserade varningsmeddelanden som är särskilt anpassade för människor med låg läskunnighet eller de som talar lokala dialekter.

En annan viktig innovation i Bangladesh är användningen av digitala vädertavlor i lokala myndighetscentra. Dessa vädertavlor tillhandahåller aktuell information om väderförhållanden och översvämningsrisker från både nationella och webbaserade källor. Detta gör det möjligt att nå en bredare publik, inklusive de som inte har tillgång till smartphones. Digitala tavlor visar även viktig information om aktuella marknadspriser, jordbruksråd och väderuppdateringar som kan hjälpa bönder att fatta mer informerade beslut för att mildra förluster orsakade av långsamma översvämningar.

I enlighet med de mål som sätts upp av myndigheter som Ministry of Disaster Management and Relief i Bangladesh, har "Disaster Alert for BD"-appen visat sig vara ett effektivt sätt att säkerställa en samordnad respons på katastrofer. Appen ger information om väderuppdateringar, riskförebyggande åtgärder och tidiga varningar för riskutsatta samhällen och individer. Den länkar också samman olika myndigheter och samhällsorganisationer, vilket gör det möjligt för alla aktörer att agera snabbt och effektivt vid en katastrof.

Förutom digitala plattformar har lokala resiliensagenter visat sig vara avgörande för att förmedla varningar och stödja insatser på fältet. Dessa agenter, som ofta är volontärer, har en särskild förståelse för de mest utsatta och marginaliserade gruppernas behov. De hjälper till att tolka information från tidiga varningar och bistår vid räddningsoperationer.

Det är också viktigt att betona att innovationerna inom tidiga varningssystem inte enbart är tekniska lösningar utan också omfattar en djupare förståelse för de sociala strukturerna och de specifika behoven hos de mest sårbara grupperna i samhället. Forskning kring genusfrågor och det så kallade "Missing Voices Approach" har spelat en viktig roll för att förstå och bemöta dessa behov på ett mer inkluderande sätt. Detta inkluderar att skapa säkra utrymmen för att samla åsikter om riskhantering och resiliens från utsatta grupper utan att riskera att deras röster förbises.

Det är också värt att notera att de digitala och teknologiska lösningarna, som exempelvis appar och digitala vädertavlor, inte enbart är till nytta under själva katastrofen. De tillhandahåller också långsiktig information som kan förbättra samhällets förmåga att motstå framtida kriser, genom att till exempel erbjuda uppdaterad information om väderförhållanden och marknadspriser. Dessa system möjliggör att bönder och samhällen kan förbereda sig bättre och minska förluster, vilket kan ha en långsiktig inverkan på deras ekonomiska välstånd och livsmedelssäkerhet.