Оценки численности населения, землепользования и экономического воздействия в Европе с разрешением 100 м с 1870 по 2020 год.

Научные данные, том 10, Номер статьи: 372 (2023) Цитировать эту статью

Подробности о метриках

Понимание влияния изменения климата на прошлые экстремальные погодные явления является жизненно важной исследовательской задачей. Однако последствия изменения климата не видны в наблюдаемых рядах данных о последствиях из-за быстрого развития социальных и экономических обстоятельств, в которых произошли эти события. Набор данных HANZE v2.0 (Исторический анализ природных опасностей в Европе), представленный в этом исследовании, дает количественную оценку эволюции ключевых социально-экономических факторов в Европе с 1870 года, а именно землепользования, населения, экономической деятельности и активов. Он состоит из алгоритмов для перераспределения базового (2011 г.) землепользования и численности населения за любой конкретный год на основе большой коллекции исторических статистических данных субнационального и национального уровня, а затем дезагрегирования данных о производстве и материальных активах по секторам экономики в систему высокого разрешения. сетка. Наборы растровых данных, созданные с помощью модели, позволяют реконструировать воздействие в зоне действия любого экстремального явления как во время его возникновения, так и в любое время между 1870 и 2020 годами. Это позволяет отделить последствия изменения климата от последствий изменения воздействия.

Средняя глобальная температура превысила потепление на 1 °C по сравнению с доиндустриальными временами. Растет число исследований, позволяющих количественно оценить воздействие изменения климата на природные, управляемые и антропогенные системы мира1,2. Однако для систем с сильными неклиматическими факторами изменений доступно меньше количественных оценок3. Тематические исследования показали сильное влияние дополнительных факторов, особенно в случае наводнений, где неопределенность нынешнего риска уже высока. Например, риск наводнений в бассейне Рейна оказался наименее чувствительным к изменению атмосферных воздействий, но более чувствительным к изменениям емкости водохранилища, высоты дамб, землепользования, стоимости активов или частных мер предосторожности4. Вусдукас и др.5 показали, что защита от наводнений была самым большим источником неопределенности при оценке риска прибрежных наводнений на испытательных полигонах на Пиренейском полуострове. Оценки стоимости активов в данном месте (воздействие) и функции уязвимости к наводнениям, которые указывают долю активов, потерянных при заданной интенсивности наводнений, резко различаются между странами6,7,8,9. Было показано, что ущерб от ураганов в Европе не увеличивается после поправки на увеличение воздействия10, а его объяснение осложняется контрастными тенденциями в опасностях11 и очень высокой неопределенностью в отношении функций уязвимости12. Наконец, лишь небольшая часть лесных пожаров в Европе вызвана природными источниками, поэтому человеческий фактор имеет решающее значение для понимания частоты этих бедствий13.

Многие исследования показали отсутствие тенденции к увеличению прямых экономических потерь от стихийных бедствий в Европе, США или Австралии с поправкой на рост воздействия14,15,16,17,18. Количественная оценка изменений воздействия, таких как тип землепользования, численность населения, объем производства, стоимость активов и неопределенность этого воздействия, имеет жизненно важное значение не только из-за его большого прямого влияния на наблюдаемые воздействия, но и из-за косвенных эффектов. В случае наводнений районы с высокой степенью воздействия, как правило, лучше защищены19 и менее уязвимы20, а землепользование может локально модулировать речной сток сильнее, чем изменение климата21.

Доступные исторические реконструкции воздействия имеют ограниченную полезность для объяснения изменения климата в долгосрочной перспективе либо из-за низкого разрешения, ограниченного пространственного охвата, либо из-за охвата только определенного компонента воздействия. Например, HILDA22,23,24 включает только сильно агрегированный земельный покров стран Европейского Союза, хотя и с высоким разрешением в 1 км, охватывающим период с 1900 по 2010 год. Глобальный набор данных HYDE25 охватывает период с 10 000 лет до н.э. и население, но имеет разрешение всего 5 угловых минут (9 км по экватору). HYDE широко применяется как при моделировании глобального климата, так и при моделировании воздействий на него, включая ISIMIP26. На основе HYDE также была создана дезагрегация ВВП27, которая использовалась, например, в исследовании глобальных наводнений, проведенном Зауэром и др.28. Анализ риска наводнений и лесных пожаров, в частности, требует очень высокого разрешения данных о воздействии, поскольку они являются весьма локальными явлениями. Тем не менее, данные о населении с высоким разрешением доступны в лучшем случае за несколько временных шагов для каждого набора данных, начиная не дальше 197529. Дезагрегирование экономических данных в основном ограничивается одним показателем экономической активности, таким как плотность населения30 или ночное освещение31.