Засуха является одним из наиболее серьезных экологических потрясений, которые затрагивают как экосистемные услуги, так и сектора экономики, нанося серьезный ущерб и вызывая даже политическую нестабильность. В отличие от других экстремальных метеорологических явлений, засухи характеризуются длительными периодами нехватки воды, которые вызываются либо биофизическими, либо антропогенными причинами.
В нынешних климатических условиях засухи как стихийные бедствия имеют первостепенное значение во многих частях мира. Однако также известно, что будущие изменения климата повышают риск потенциального ущерба, поскольку ожидается, что частота экстремальных явлений будет подвержена влиянию глобального потепления.
Масштабы издержек, связанных с такими явлениями, и тот факт, что засухи являются региональными явлениями, оправдывают вклад в системы предупреждения заблаговременно для принятия быстрых мер и смягчения их воздействия на общество.
В случае сельского хозяйства важно иметь в виду, что серьезная нехватка воды определяется не только количеством осадков, выпадающих с определенного порога, но и интенсивностью потребления воды (испарение) и количеством влаги, имеющейся в почве в вегетационный период.
Если воды в корневой зоне недостаточно, то наблюдается снижение урожайности и даже полное отсутствие урожая. Являясь региональным явлением, возникновение засухи и ее интенсивность пространственно коррелируют друг с другом; таким образом, воздействие сельскохозяйственных засух затем быстро доводится до сведения региональной экономики.
Тщательная оценка интенсивности засух в сельском хозяйстве требует подробных карт текстуры почвы, распределения типов сельскохозяйственных культур и фенологии, а также плотной сети метеорологических станций. Однако данные о влажности почвы регистрируются нечасто и/или их пространственный охват ограничен.
Хотя некоторые из них могут быть получены косвенно с помощью косвенных данных, полученных с помощью косвенных спутниковых снимков, не так часто все источники информации с требуемым пространственным и временным разрешением используются для анализа наступления того или иного события или для частотного анализа его основных свойств.
Именно поэтому метеорологи, гидрологи и агрономы разработали индексы, которые объединяют гидрометеорологические переменные для представления основных свойств засухи. Индекс тяжести засухи Палмера (PDSI) является одним из наиболее часто используемых для измерения тяжести засухи и оценки длительных периодов влажности и засухи.
Сравнимым индексом является стандартизированный индекс суммарного выпадения осадков. Как и в случае с PDSI, этот индекс также основан на подходе водного баланса, но является мультискалярным, облегчая анализ и мониторинг засухи, поскольку позволяет пользователю изучать влажные и сухие периоды в различных временных шкалах.
Этот индекс включает потенциальное суммарное испарение, которое можно рассчитать по формуле Торнтхвейта, что позволяет одновременно оценить потребление воды и необходимость получения воды растениями.
Данные показывают, что в регионе происходят экстремальные засушливые явления и что значения SPEI отражают временные тенденции, особенно в весенние летние сезоны. Климатологически эти сезоны соответствуют засушливому периоду, поэтому выявленные тенденции предполагают, что изменения температуры оказывают влияние на спрос на воду и способствуют допольнительным проблемам со скудными водными ресурсами.
Данные также показывают, что наблюдается тенденция к увеличению частоты засух, особенно в долине Лимари, что повышает опасность возникновени экстремального климатического явления. Эта особенность должна быть учтена в стратегиях управления риском бедствий, поскольку регион представляет собой широкий спектр уязвимых секторов, начиная от высокоценных культур в зависимости от орошения и заканчивая козлиными пастухами, наличие пастбищ которых зависит от влажных пастбищных периодов.
Кроме того, наблюдается незначительная тенденция к увеличению продолжительности периода засухи, и поэтому масштабы этих экстремальных явлений и связанного с ними экономического ущерба в будущем, вероятно, будут выше.
Большая часть сельского хозяйства в регионе орошается, и поэтому трудно коррелировать тенденции SPEI с урожаями сельскохозяйственных культур. Тем не менее, при изучении данных NDVI (достаточно хороший показатель продуктивности растений), полученных на основе изображений MODIS, наблюдаются предпосылки к снижению показателей.
Данный метод способствует воздействию гидроклиматических условий в настоящее время на регион и подчеркивает важность руководства водными ресурсами для дальнейшего решения проблем, которые связаны с изменением климата.