Как прогнозы климата укрепляют продовольственную безопасность

Сеть систем заблаговременных предупреждений о наступлении голода (ФЕВСНЕТ) — это механизм для поддержки принятия решений, обеспечивающий выпуск своевременной, основанной на фактических данных информации о продовольственной нестабильности. Он поддерживает разработку программ оказания гуманитарной помощи и одновременно помогает выявлять основные причины продовольственной нестабильности во всем мире.

ФЕВСНЕТ была создана Агентством Соединенных Штатов по международному развитию (ЮСАИД) в 1985 г. сразу после голода, который унес жизни более миллиона человек в Африке. Это — ответ на потребности в более качественных и более ранних предупреждениях о потенциальном риске того, что такие гуманитарные катастрофы могут повториться. За прошедшее время ФЕВСНЕТ накопила опыт практической деятельности, подготовила данные и информацию, которые вносят непосредственный вклад в достижение Цели в области устойчивого развития 2, решение задачи ликвидации голода и обеспечения продовольственной безопасности для всех. 

Учитывая, что источники средств к существованию населения, испытывающего нехватку продовольствия, часто зависят от климатических условий, важным компонентом ФЕВСНЕТ являются климатическое обслуживание и прикладная климатическая наука. Они дополняют тщательный мониторинг и анализ рынков и цен, проблем питания и болезней, политики правительств и конфликтов. 

Подготовка агроклиматических предположений на основе консенсуса

Каждый месяц ФЕВСНЕТ обновляет свои восьмимесячные ориентировочные прогнозы продовольственной стабильности (www.fews.net), используя тщательный структурированный процесс разработки сценариев. Чтобы внести вклад в агроклиматологический компонент ориентировочных прогнозов, аналитики продовольственной безопасности и их научные партнеры используют комплексную процедуру для подготовки рабочих предположений относительно агроклиматологических условий, которые применяются для разработки сценариев для ориентировочных прогнозов  продовольственной безопасности. Процесс состоит из трех этапов, в ходе которых 1) аналитики разрабатывают предварительные предположения относительно агроклиматических условий; 2) предварительные предположения рассматриваются учеными-климатологами в свете имеющихся научных данных; 3) рассмотренные предположения доводятся до сведения аналитиков.

Рис. 1. Схематическое отображение временных рамок и последовательности процесса рассмотрения агроклиматических предположений ФЕВСНЕТ, подготовленных на основе консенсуса, для обычного календарного месяца. ПБ — сокращение, обозначающее «продовольственную безопасность». 

На начальном этапе этой процедуры аналитики готовят предварительные предположения о том, как агроклиматологические условия могли бы повлиять на рассматриваемые сценарии продовольственной безопасности. Эти предположения основаны на предварительном анализе общедоступной климатической и метеорологической информации. Они предназначены для конкретных регионов, уделяют главное внимание наиболее уязвимым и подверженным наиболее сильному воздействию территориям и охватывают все страны ФЕВСНЕТ.

Было бы желательно иметь восьмимесячный прогноз, чтобы увеличить заблаговременность, но большинство систем долгосрочного прогнозирования дают прогнозы на сравнительно короткие сроки. В этой связи ФЕВСНЕТ разработала оперативный подход с использованием различных фактических данных для подготовки агроклиматологических предположений. Основная задача этого подхода состоит в том, чтобы предоставить перспективную информацию для ряда временных диапазонов с заблаговременностью до нескольких месяцев и непрерывно повышать точность этой информации по мере уменьшения заблаговременности.

Это работает следующим образом. Если агроклиматологическое предположение требуется для временнóго периода, для которого нет никакой другой информации, например, на период с заблаговременностью от шести до восьми месяцев, предположения основываются на исторических климатологических данных, например на данных о среднестатистической изменчивости и трендах осадков и температуры. Для более коротких сроков для подготовки предположений используется информация о климатических режимах, таких как Эль-Ниньо — Южное колебание. Эти предположения основаны на известных зависимостях между климатическими режимами и поведением сезонного климата во многих регионах.

С течением времени заблаговременность уменьшается и достигает периода, который охватывается ориентировочным прогнозом продовольственной безопасности. Для заблаговременности порядка от трех до шести месяцев при подготовке предположений также используются имеющиеся долгосрочные прогнозы климата, которые обновляются ежемесячно. Наконец, с наступлением сезона дождей данные сезонного мониторинга все активнее используются для анализа. Эти данные вместе с краткосрочными и долгосрочными прогнозами все больше позволяют готовить все более точные предположения.

Ниже даны два примера предположений, подготовленных в июне 2017 г., которые показывают, как это работает:

1. Ожидается, что в Сомали количество осадков в период начиная с оставшейся части марта и до периода дождей гу/дираак/сугум в июне 2017 г. будет минимальным. Учитывая сезонное развитие ситуации к настоящему времени, суммы сезонных осадков во многих центральных и южных районах страны, вероятно, будут в диапазоне от ниже среднего до значительно ниже среднего уровня.
2. Начало сезона дождей 2017/18 года на всей территории южной части Африки, вероятно, будет нормальным, при этом большинство прогнозов, рассчитанных по моделям, свидетельствуют в пользу того, что до конца 2017 г. ЭНЮК будет продолжать оставаться в нейтральном состоянии. Осадки с октября по декабрь 2017 г. и с января по март 2018 г., вероятно, достигнут среднего уровня в большинстве районов южной части Африки. Такая ситуация наиболее часто наблюдается в этом регионе при нейтральном состоянии ЭНЮК.

Подобные предположения оказывают серьезное влияние на будущую продовольственную безопасность по разным причинам. Например, предположение 1, в соответствии с которым ожидается, что суммы сезонных осадков будут значительно ниже среднего уровня, может указывать на негативные последствия для систем дождевого полеводства и производства животноводческой продукции. Учитывая, что в данном конкретном случае сезон дождей почти закончен (в июне), вероятность того, что ожидаемый результат изменится, невелика. Низкий уровень неопределенности позволяет убедительно сформулировать раннее предупреждение, которое может четко сориентировать лиц, принимающих решения, относительно соответствующих мер реагирования.

В случае со вторым предположением начало сезона оказывает влияние на различные компоненты продовольственной безопасности, такие как возможности для выполнения работ (для вспашки и сева), потенциальные возможности для урожая, определяемые на основе сроков сева, и перспективы выпадения осадков, определяемые на основе климатологических условий. Вся эта информация, оформленная надлежащим образом, позволяет лицам, принимающим решения, приступить к разработке предварительных и корректируемых вариантов вмешательства, которые могут снизить степень суровости различных сценариев продовольственной нестабильности.

Учитывая, что агроклиматологические предположения первоначально разрабатываются не климатологами для конкретных применений, касающихся продовольственной безопасности, их рассмотрение учеными-климатологами с использованием всей имеющейся информации поможет обеспечить научную точность предположений. Важной задачей такого подхода является налаживание более качественных и надежных связей между наукой и практикой. Чтобы выполнить эту задачу предварительные предположения направляются научным партнерам в Национальное управление по исследованию океанов и атмосферы (НУОА), в Калифорнийский университет в Санта-Барбаре (КУСБ), в Геологическую службу США (ГС США) и работающим в полевых условиях ученым ФЕВСНЕТ.

Эти ученые тщательно анализируют предположения, при этом каждый ученый проводит подробный анализ по конкретному региону, а затем следуют презентации и обсуждение в режиме телеконференций, в результате которых на основе консенсуса вырабатывается ряд согласованных предположений.

Предположения рассматриваются с учетом климатологического анализа потенциальных результатов на основе исторических данных; климатических режимов, в том числе таких, как ЭНЮК, индоокеанский диполь (ИОД) и субтропический индоокеанский диполь (СИОД); общедоступных долгосрочных сезонных прогнозов; анализа текущих условий на основе разнообразного комплекта продукции дистанционного зондирования, модельных расчетов и информации, полученной на местах. Новые ориентированные на потребности пользователя виды научных исследований и продукции часто опирались и рассматривались как следствие процесса подготовки рабочих предположений в рамках ФЕВСНЕТ. Результаты, полученные в ходе таких исследований, учитывались в практической деятельности ФЕВСНЕТ и содействовали повышению эффективности процесса.

Чтобы содействовать проведению эффективного климатологического анализа ФЕВСНЕТ создала под эгидой Группы по опасным климатическим явлениям комплект данных по осадкам Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Station data (CHIRPS), объединяющий данные инфракрасного зондирования и данные наблюдений на станциях. Этот оперативный квазиглобальный комплект данных по осадкам с высоким разрешением охватывает период начиная с 1981 г. (Funk et al. 2015). Он позволяет получить более глубокое понимание характеристик осадков, таких как изменчивость, ожидаемое количество и тренды в районах, представляющих интерес. Комплекты долгосрочных данных, такие как CHIRPS, также содействуют изучению и описанию региональных воздействий климатических режимов, таких как ЭНЮК, ИОД и СИОД. Ученые ФЕВСНЕТ опубликовали несколько статей в научных журналах, подробно описывая эти воздействия (Hoell et al. (2015), Funk et al. (2016), Hoell et al. (2017)) и в конечном счете содействуя совершенствованию процесса подготовки агроклиматологических предположений.

ФЕВСНЕТ в сотрудничестве с Центром климатического обслуживания Сообщества по вопросам развития юга Африки (САДК) разработала GeoCOF, программное средство для подготовки сезонных прогнозов статистическими методами для систематизации подготовки прогнозов. Оно используется региональными климатическими центрами для региональных форумов по ориентировочным прогнозам климата (РКОФ). Эта инициатива помогает улучшить подготовку региональных прогнозов, используемых для разработки предположений. В довершение ко всему был разработан и опубликован комплект онлайновых или оффлайновых инструментов для содействия обеспечению удобного доступа к данным. К таким средствам относится портал ГС США/ ФЕВСНЕТ, на котором размещается ряд аналитических инструментов и комплектов спутниковых данных.

Ключевой принцип ФЕВСНЕТ состоит в том, чтобы опираться на сходство фактических данных. Более высокий уровень согласованности между различными независимыми источниками основанной на фактических данных информации предполагает более высокий уровень доверия к результатам анализа. В этой связи сезонные прогнозы различных национальных, региональных и международных центров сравниваются и оцениваются в рамках процесса рассмотрения предположений. Информация, отражающая неопределенность и успешность различных прогнозов, оказывает значительную помощь в этой оценке. Обычно прогнозам, содержащим подробную информацию об их неопределенности и основополагающих принципах, уделяется большее внимание.

Для оценки различных потоков данных важной является контекстуальная интерпретация. Для содействия этому ФЕВСНЕТ создала и на постоянной основе обновляет базу знаний и местных факторов уязвимости в отношении агроклиматологии, источников средств к существованию, рынков и торговли и продовольствия. Эта база данных способствует выявлению высоковероятных явлений и сильных воздействиях в различных географических районах и конкретных секторах.

После одобрения на основе консенсуса рассмотренных предположений организуется последующее совещание с участием аналитиков продовольственной безопасности. На этом совещании представляются рассмотренные предположения вместе с научными данными для обоснования вносимых поправок. Аналитики имеют возможность обратиться за разъяснениями или дополнительной информацией. Это повышает уровень их понимания климатической системы и в конечном итоге обеспечивает более широкое использование климатической науки в прикладных задачах, касающихся продовольственной безопасности. Окончательно подготовленные предположения регионального уровня затем распространяются среди аналитиков продовольственной безопасности на местах в качестве руководства и для включения в агроклиматические предположения на уровне страны.

Засухи в Восточной Африке 2010/11 и 2016/17 годов

Ряд недавних примеров показывают эффективность процесса ФЕВСНЕТ. В последнее десятилетие ФЕВСНЕТ, работая в сотрудничестве с партнерами сети, сумела успешно обеспечить рекомендации с предупреждением относительно продовольственной безопасности с заблаговременностью от шести до восьми месяцев. Эти рекомендации оказали поддержку в принятии мер реагирования и планировании экстренных мероприятий в Восточной Африке во время недавних разрушительных засух 2010/11, 2015/16 и 2016/17 годов.  

Рис. 2. Карты интегрированной системы классификации фаз продовольственной нестабильности (КФПН), показывающие уровень продовольственной нестабильности для периодов июль—сентябрь 2011 г. (a) и июнь—сентябрь 2017 г. (b).

Засуха 2010/11 года стала самой тяжелой за последние 60 лет наблюдений в восточной части Африканского Рога. Она оказала сильное негативное воздействие в Сомали, Эфиопии и Кении. Используя результаты анализа климатического режима ЭНЮК, имеющиеся долгосрочные прогнозы, выводы, сделанные на основе знания местных особенностей и преобладающих условий, обеспечивающих продовольственную безопасность, ФЕВСНЕТ сумела выпустить сводку, содержащую раннее предупреждение об угрозе продовольственной безопасности к августу 2010 года. 

К сожалению, конфликт помешал принять эффективные меры реагирования, что в результате привело к гибели
250 000 человек в Сомали. Более 12 млн человек в Восточной Африке нуждались в срочной гуманитарной помощи. Суровая и продолжительная засуха оказала серьезное негативное социально-экономическое, экологическое и политическое воздействие в наиболее пострадавших районах восточной части Рога, в частности в Сомали, Кении и Эфиопии. Более 1,7 млрд долларов США было выделено, чтобы смягчить последствия этой гуманитарной катастрофы, что составило 71 % от суммы 2,4 млрд долларов США, предусмотренной в призыве Организации Объединенных Наций в начале 2011 года.

Аналогичным образом ФЕВСНЕТ сумела предсказать с достаточной заблаговременностью катастрофическую засуху 2015/16 года в Эфиопии. Совсем недавно она предсказала еще продолжающуюся и беспрецедентно суровую засуху 2016/17 года, в результате которой срочная продовольственная помощь потребовалась около 27 млн человек (июнь 2017 г.). Она также привела к призыву ООН о выделении финансирования в размере 4,4 млрд долларов США, что в два раза превышает сумму, предусмотренную в призыве 2010/11 года. Засуха 2016/17 года получила относительно более широкое распространение, охватив территорию от восточной части Рога до западного сектора региона. Она оказала негативное воздействие на основные традиционные зоны производства продовольствия в Кении и Уганде, а также в Танзании. Улучшенные системы раннего предупреждения и межведомственные меры реагирования, задействованные в ходе этой засухи, а также улучшение доступа к гуманитарной помощи благодаря менее пагубным проявлениям конфликта, позволили избежать голода, в отличие от ситуации в Сомали в 2010/11 году.

Ученые ГС США/ФЕВСНЕТ и КУСБ и сотрудники ФЕВСНЕТ на местах в Восточной Африке сумели предсказать и осуществить непрерывный мониторинг ключевых климатических движущих факторов (режимов). В результате они смогли выпустить раннее предупреждение о надвигающихся суровых засухах с достаточной заблаговременностью от шести до восьми месяцев. Это оказалось возможным благодаря использованию новых индикаторов агроклиматического мониторинга и средств поддержки принятия решений с задействованием сильных групп специалистов, занимающихся научными изысканиями на местах и прикладными исследованиями. Использование агроклиматических данных дистанционного зондирования обеспечивало непрерывность работы в условиях сложной и нестабильной ситуации конфликта. Отмечался ограниченный доступ к крайне важной информации об оценках на местах, которая при наличии способствовала проведению своевременного и комплексного анализа агроклиматических условий.

Засуха в Южной Африке 2015/16 года

Сезон дождей 2015/16 года в южной части Африки стал одним из самых засушливых за последние 35 лет. Это оказало значительное негативное воздействие на сельское хозяйство и продовольственную безопасность. Для предыдущего сезона (2014/15 год) были характерны нерегулярное выпадение осадков, продолжительные периоды сухой погоды и аномально высокие температуры. Это привело к сокращению урожая в 8 из 13 стран материковой части Сообщества по вопросам развития юга Африки. Недостаточное количество осадков в прошедшие несколько сезонов также стало причиной неблагоприятных условий для выпаса скота и недостатка водоснабжения для скота, что привело к понижению упитанности животных. Зерновых в регионе было собрано на 7,9 млн метрических тонн меньше, чем требовалось, цены на кукурузу по региону были выше цен на желтую кукурузу, а 27,4 млн человек в регионе были признаны оказавшимися в условиях отсутствия продовольственной безопасности, что на 13% больше, чем в предыдущем году (2015/16 г.). Уже в июне 2015 г. агроклиматические предположения ФЕВСНЕТ, подготовленные на основе консенсуса, указывали на количество осадков ниже среднего в южных частях региона САДК. Предположения основывались на текущем на тот момент и прогнозируемом состоянии ЭНЮК и прогнозах мощного Эль-Ниньо в 2015/16 году. В ориентировочном прогнозе продовольственной безопасности ФЕВСНЕТ на июль 2015 г. было заявлено, что позднее наступление дождей, обусловленное условиями Эль-Ниньо, может ограничить возможности для выполнения работ, усугубляя, таким образом, продовольственную нестабильность. К августу большинство основных глобальных моделей прогнозировали количество осадков ниже среднего, укрепляя тем самым доверие к агроклиматическим предположениям ФЕВСНЕТ. Прогноз Регионального форума по ориентировочным прогнозам климата для Южной Африки (САРКОФ) о количестве осадков на уровне нормы и ниже нормы, выпущенный в конце августа 2015 г., еще больше укрепил уверенность в том, что осадков будет недостаточно.

Оценка количества осадков за период с 1 октября 2015 г. по 20 февраля 2016  Рис. 3. Карта, показывающая территории, на которых суммы сезонных осадков за 2015/16 год были наименьшими или наибольшими. Карта эффективно использовалась для информирования лиц, принимающих решения, об интенсивности засухи.

Этот пример со всей очевидностью свидетельствует о том, что оптимизированные процессы подготовки предположений и осуществления агроклиматического мониторинга и анализов в ходе этой засухи позволили выпустить эффективные ранние предупреждения, принять обоснованные решения и своевременные меры, которые смягчили общие негативные последствия.

Коммуникация, сотрудничество, потенциал

Успешная работа информационных систем раннего предупреждения ФЕВСНЕТ во время последних сильных засух внесла важный вклад в достижение Целей в области устойчивого развития, в частности ЦУР 2. Этому способствовало несколько факторов. Ключевым фактором стали тесные рабочие связи между учеными-климатологами и специалистами по анализу продовольственной безопасности, позволившие ученым реагировать на потребности экспертов по продовольственной безопасности, возникавшие в результате аналитической работы. Эффективные системы коммуникации способствовали подготовке целенаправленных сводок, отчетов и электронных ресурсов, которые были доведены до сведения высокопоставленных лиц, принимающих решения, как в странах- и организациях-донорах, так и в пострадавших странах.

Стратегические сетевые партнерства с ведущими национальными организациями и региональными и международными заинтересованными сторонами сыграли важную роль в разработке ориентировочных прогнозов продовольственной безопасности. Непрерывное наращивание потенциала для учреждений укрепило эти сети и оказало поддержку передаче технологии на устойчивой основе. Новые комплекты данных, такие как CHIRPS, и связанные с ними средства поддержки принятия решений, позволили создать солидную базу знаний на местах о преобладающих агроклиматических трендах, рисках, связанных с продовольственной безопасностью, и факторах уязвимости для изменчивости и изменения климата.

Такие комплекты данных и средства также поддержали надежное прогнозирование сезонного климата и его контекстуальную интерпретацию. Они повысили потенциал для подготовки агроклиматических предположений для конкретных мест, мониторинга с высоким разрешением и отслеживания экстремальных климатических явлений на основе отдельных потоков данных. Этот потенциал подкреплялся регулярными оценками на местах. В результате на основе межведомственного консенсуса появились скорректированные оценки состояния продовольственной безопасности и ориентировочные прогнозы с заблаговременностью от шести до восьми месяцев для принятия заблаговременных мер органами реагирования и планирования экстренных мероприятий.

Связи ФЕВСНЕТ с международными и местными университетами и научно-исследовательскими организациями также позволили эффективно использовать прикладные исследования, способствуя непрерывной разработке соответствующей продукции. Эффективные системы агроклиматического раннего предупреждения и мониторинга поддерживаются стратегическими научными партнерами на национальном и международном уровнях.

С комплектом продукции дистанционного зондирования и выходных данных модельных расчетов Ф ЕВСНЕТ можно ознакомиться по следующим ссылкам:

•          http://earlywarning.usgs.gov/fews/africa

•          http://chg.geog.ucsb.edu

•          http://www.fews.net  

•          http://www.cpc.noaa.gov/products/international/ nmme/nmme_seasonal.shtml

•          https://lis.gsfc.nasa.gov/projects/fewsnet- southern-africa