Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология, 2022, № 4, стр. 75-80

ВВЕДЕНИЕ

В последние десятилетия пристальное внимание исследователей привлечено к изменениям климата, которые требуют принятия незамедлительных действий, поскольку их результаты носят кумулятивный характер и могут оказывать существенное влияние на человечество в целом, а также на отдельные страны и регионы мира. Необходимо отметить тот факт, что для климатических изменений характерна пространственно-временная неоднородность [2, 3, 11–13, 16], в одних регионах они происходят быстрее, в других медленнее. Очевидное последствие климатических изменений − рост числа опасных природных явлений (ОПЯ) [10, 19, 21, 22], которые являются источником социально-экономических потрясений, приводящих к гибели людей и приносящих огромный материальный ущерб [4, 18, 20]. Увеличение не только числа ОПЯ, но и их масштабов, по всей видимости, является следствием проводимой экологической политики (в нашей стране и некоторых зарубежных странах), а также неадекватного развития методов прогнозирования и оценки природных катастроф. Согласно официальному докладу Бюро по сокращению риска бедствий ООН (https://www.un.org/ru), количество стихийных бедствий с 2000 по 2019 г. удвоилось по сравнению с 1980–1999 гг. За последние 20 лет было зарегистрировано 7348 природных катастроф, из них около 3000 бедствий произошли в Азии, 1800 на американском континенте и примерно 1000 в Африке. В результате погибло более 10⁶ чел., мировая экономика потеряла около 3 · 10¹² $.

Цель настоящего исследования − произвести оценку социально-экономических последствий от ОПЯ для территории Башкирии.

ТЕРРИТОРИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДАННЫЕ И МЕТОДЫ

По площади (около 143 000 км²) Башкирия занимает 27-е место среди субъектов Российской Федерации, согласно данным Росстата (https://rosstat.gov.ru) численность населения республики по состоянию на 2021 г. составляет 4 013 786 чел., валовый региональный продукт (ВРП) примерно 23 · 10⁹ $. По административно-территориальному устройству территория Башкирии делится на 54 муниципальных района. На рис. 1 серым цветом обозначены районы республики, в которых, по оперативным данным Государственного комитета Республики Башкортостан по чрезвычайным ситуациям (https://gkchs.bashkortostan.ru), чаще всего регистрируются ОПЯ. Базой для анализа послужили данные Главного управления МЧС России по Республике Башкортостан (https://02.mchs.gov.ru) и Единой межведомственной информационно-статистической системы (https://www.fedstat.ru), находящиеся в открытом доступе.

При исследовании разрушительных сил ОПЯ необходимо иметь единую шкалу для измерения размеров природных катастроф, что позволит сравнивать степень опасности ожидаемых в регионе ОПЯ и сможет повысить эффективность планирования защитных мероприятий. Необходимо констатировать, что на данный момент такой единой шкалы для сравнения ОПЯ не разработано.

На практике для определения размеров природных катастроф используются два показателя:

− число летальных исходов за катастрофу C (единица измерения ЛИ),

− размер материального ущерба M (единица измерения рубли или дол. США).

Эти показатели имеют разную размерность, что затрудняет сравнение масштабов природных катастроф. Для преодоления данного препятствия размер катастроф следует считать векторной величиной (C, M). Компоненты вектора удобно измерять в единой системе единиц, для этого необходимо показатели C и M во время катастрофы выразить в экономической мере. В этом случае необходимо принять, что один человек ежегодно производит материальных ценностей на сумму глобального валового или регионального продукта на душу населения. За базисный период можно принять любой временной интервал (с конкретным экономическим обоснованием). В соответствии с методикой, предложенной в [15], в качестве базового был выбран период 2000–2010 гг., в который, по данным Росстата, значение ВРП Башкирии составляло 145 $ , и было максимальным по сравнению с предыдущим десятилетием. Величину материальных потерь K, которые понесет регион от гибели одного человека, можно получить следующим образом:

где GDP – валовый внутренний/региональный продукт (Gross Domestic Product), ADWL (Average Duration of Working Life) – условная средняя продолжительность трудовой жизни в Башкирии составляет 31 год.

С учетом этого можно получить единую оценку потерь в виде модуля вектора $(K \cdot C,~M)$, который вычисляется по формуле:

Учитывая, что величины C и M не могут быть отрицательными и изменяются в ограниченном диапазоне значений, можно вместо CLI_вект (Catastrophe Loss Index) ввести величину, которая в дальнейшем будет именоваться приведенными потерями RCL (Reduced Catastrophe Loss) и вычисляется по формуле:

Масштабный коэффициент приведения числа погибших K в (3) имеет размерность дол. США/ЛИ.

С учетом того, что значения RCL изменяются в широком диапазоне, удобно от самой величины перейти к ее десятичному логарифму. Для этого следует выбрать определенный уровень потерь в качестве репера (отсчетного уровня), например, засуха на территории Башкирии в 2010 г., когда в результате природной стихии погибло 500 чел. Поэтому за единицу потерь примем значение CLI₀, получающееся по формуле (2) при C₀ = 500 и M = 0. Затем в качестве индекса величины приведенных потерь при ОПЯ будет использоваться величина RCLI (Reduced Catastrophe Loss Index), вычисляемая по формуле:

Вычисленный таким образом индекс приведенных потерь RCLI удобен применительно к анализу масштаба природных катастроф тем, что его значения варьируются в узком диапазоне. Значение индекса, равное нулю, эквивалентно C = 500 ЛИ, или материальным потерям M = = 22 614 500 $. Изменение этого индекса на единицу эквивалентно изменению значения потерь на порядок. Все сопутствующие вычислительные процедуры в формулах (1)–(4) были реализованы в Программном модуле для оценки социально-экономических последствий от опасных природных процессов¹¹. Индекс приведенных потерь позволяет учесть как человеческие жертвы, так и материальные потери с учетом поправки на экономический уровень развития региона/страны, позволяет ранжировать ОПЯ. В последующем, при сравнении с альтернативными методиками, планируется провести оценку критерия оптимальности вводимого показателя.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Проводя анализ полученных результатов, необходимо учитывать, что территория Башкирии вследствие своего физико-географического положения подвержена влиянию различных центров действия атмосферы [5–9], в основном это Исландский минимум и Азорский максимум. Холодные ветры, дующие с севера, и теплые воздушные массы Средней Азии способствуют возникновению таких опасных метеорологических явлений, как смерчи и ураганы [14, 17]. Уральские горы, являющиеся основным препятствием для циклонов, способствуют выпадению атмосферных осадков, главным образом, на западном склоне, и их аккумуляции в горнолесной зоне, что нередко приводит к катастрофическим наводнениям. Известно, что для территории Башкирии характерны широкое распространение и разнообразие карста [1]. Под термином карст понимают природные и техногенные процессы и созданные ими формы наземного и подземного рельефа. В Башкирском Предуралье и на западном склоне Южного Урала залегают карстующиеся карбонатные и сульфатные отложения, которые способствуют развитию опасных геологических процессов (образование воронок, оврагов, провалов, пещер и др.). На рис. 2 приведены результаты вычислений значений индекса приведенных потерь для территории Башкирии за 2012–2020 гг., очевидно, что лесные пожары, опасные метеорологические и гидрологические явления доминируют по своему воздействию в сравнении с опасными геологическими явлениями.

Для территории Башкирии характерен рост числа проявлений, количества жертв и материального ущерба от первых трех категорий ОПЯ, особенно за последние 4–5 лет. Для опасных геологических явлений (землетрясения, карстовые процессы) такая тенденция неочевидна, что может быть объяснено инерционными свойствами этих процессов. По сравнению с метеорологическими и гидрологическими процессами, геологические процессы менее динамичны во времени.

Общие потери от ОПЯ (с учетом выброса загрязняющих веществ в атмосферу и водоемы) также растут, что наглядно продемонстрировано на рис. 3, как и для упомянутых трех категорий ОПЯ характерно резко увеличение ущерба за последние годы. По всей видимости, климатические изменения в регионе в дальнейшем будут способствовать росту числа ОПЯ и, как следствие, увеличивать масштаб приносимого ущерба.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение отметим практическое значение индекса и самого метода индексации. Переход от модуля оценки CLI_вект к оценке RCL не искажает порядка расположения ОПЯ по величине выбранного критерия, между обеими величинами существует сильная теснота связи (значение коэффициента линейной корреляции Пирсона r = 0.99).

Величину RCL можно рассчитывать без потери корректности оценки, которая позволяет дифференцировать ОПЯ по характеру преобладающих потерь, так в результате лесных пожаров число жертв среди населения было меньшим по сравнению с наводнениями, а материальный ущерб бóльшим.

Индекс приведенных потерь, учитывающий человеческие жертвы и материальные потери с учетом поправки на экономический уровень региона, позволяет ранжировать ОПЯ.

Работа выполнена в рамках государственного задания по теме НИР “Проблемы степного природопользования в условиях современных вызовов: оптимизация взаимодействия природных и социально-экономических систем” (№ АААА-А21-121011190016-1), при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках соглашения № 075-15-2020-776, анализ физических рисков ОПЯ выполнен при поддержке РНФ (проект 19-17-00242).