Tema 7: Droogte

LWR 314Prof Sue Walker

Opsoming

• Wat is droogte?– Definisies

• Beplanning vir Droogte– 10 stap-plan

• Moniteering van Droogte– Indekse

• Voorspeling van droogte– Seisoenvoorspelings– Reënval analise

• Verligtiging van droogte– Waterbewaring

Wat is Droogte?• Dit is ‘n normaal, terugkeerend kenmerk van klimaat. • Gebeur amper oorals, maar kenmerke verskill van gebeid tot

gebied. Definisie vir droogte is moelik - • dit afhang van verskille in streke, benoodighede, & disciplinere

perspektiete. • Baie definisies in die literatuur, • By voorbeeld:,

– droogte in Libya gebeur as jaarlikse reënval is minner as 180 mm, – Maar in Bali, droogte gebeur na ‘n periode van net 6 dae sonder reën!

Droogte is an sluipend (onopvallend maar nadelig) gevaar van natuur. • Maak nir saak watte definisie ons gebruik nie, droogte kan nie net

as ‘n fiesies verskynsel beskou nie.

Wat is droogte?

Definisies – a) Weerkundige droogteb) Landboukundige droogtec) Hidrologiese droogted) Sosio-ekonomiese droogte

Droogte DefinisiesBaie definisies, • Van te min precipitasie oor verlengde tydperk, gewoonlik seisoen of

langer. Dit gee water tekort vir sekere akctiviteit of groep, of omgewings sektor.• Moet in relatiewe verband kom met langtermyn gemiddelde toestand of

balans tussen reënval & evapotranspiraties (verdamping + transpirasie) vir spesifieke area, gewoonlik gesien as “normaal”.

• ook met tyd (hoofsaaklik reënseisoen), laat begin van reënseisoen, of reën relative vir gewasgroeistadiume) & efektiwiteit (reënval intensiteit, hoeveel keer dit reën) ens.

• Ander klimatsfaktore soos hoë temperature, sterk wind, & lae relatiewe humiditeit kan dikwels ook bydra maak vir severiteit.

Vir enige definisie, droogte moet nie gesien word as net fisies nie. => Het konseptuaal en operationeël definisies nodig.

Definisies – konseptual

Konseptual Definisies van Droogte• geformuleer in algemeene terme, om mense te help

verstand die konsep van droogte– b.v. : Droogte is oor lang tydperk van te min reënval met gevolg vir

gewas groei en lae oes.• Belangrik vir droogte wetgewing– b.v. Australianse droogtewet inkorporeer ‘n verstand van normaal

klimaat variasie in definisie van droogte. Die land gee finansille hulp aan boere net onder “exceptional drought circumstances,” as droogte toestande is verby die wat in normaal risko beplanning. Die regeering sê dan waneer dit ‘n ‘exceptional drought‘ is gebaseer op weetenskaplike moniteering. Voorheen toe dit nie mooi gedefineer was, het party boere in semi-aried Australianse klimaatzone elke paar jare droogte fonds gekry.

Definisies – operationeël• Om mense te hulp met identifikasie van begin, eind, & sterkte van droogte. • spesifika grade vanaf gemiddelde reënval oor ‘n sekere tydperk.Gewoonlik in vergelyking met historiese gemiddelde oor 30-jaar periood. • drupelpunt geïdentifiseer deur arbitraar metode – nie gebaseer op spesifieke

impakte. – b.v. begin van droogte 75% van gemiddelde reënval gekry in sekere tydperk

Vir Landbou kan daglikse waardes van reënval vergelyk met evapotranspirasie tempo om grondwatertekort te bereken, dan sê dit in terme van droogte efek op plant (groei & opbrengs) by verskillende stadiums van gewas ontwikkeling.

• Maak gebruik in operationeël skating van droogte severiteit & impakte deur moniteering van weerkundig parameters, grondwater, & gewas toestand deur greoiseisoen, & dikwals herevaluasie van impak potentialle op finaal opbrengs.

Ook gebruik vir analises van droogttefrekensie, severitiet, & gedurte vir historiese periode.

• Maar het weerdata & impakdata nodig (gewas opbrengs), vir definisie. • Ontwikkeling van ‘n klimatologise droogte vir ‘n gebied kan gee meer inligting van

karacteristies & waarskynlikheid van verskillende vlakke reënval. • Inlifting vir uitese kan gebruik word om reaksie en mitigasie statege te beplan en

onwikkel.

Definisies – Weerkundige Droogte

Gewoonlik op basis van graad van lug droogte (vergelyk met “normaal” of gemiddeld howveelheid) and tydperk van droe periode.

Moet vir sekere area wees want toestande atmosferiese wat droogte veroorsaak verskil in verskillende areas.

• Identifkasie van periode van droogte op basis van hoeveel dae met reënval minner as ‘n gespesifiseede drumpelwaarde.

• Maar geld net vir sekere areas wat reënval die hele jaar kry soos tropiese reënwoud, humied subtropieseklimaat, of humied middelbreedegraad klimaat. Soos Manaus, Brazilia; New Orleans, Louisiana (U.S.A.); & Londen, England.

• Vir areas met ‘n seisoenalle reënval patrooon, soos RSA, sentral USA, northoosBrazilia, Wesafrica & noordelike Australia.

• Verlegde periode sonder reënval gebeur dikwels in Omaha, Nebraska (U.S.A.); Fortaleza, Ceará (Brazil); & Darwin, Northwest Territory (Australia),

• Definisie gegee bo kan nie werk onder hierdie toestande. • Ander definisies kan die verband tussen reënval en verskil van gemiddelde

waardes op maandlikse, seisoenalle, of jaarlikse basis wees.

Definisies – Landboukundige DroogteMoet in verband wees met impakte op landbou• Gefokus op reënval tekort, • Verskille tussen aktual en potentiaal evapotranspirasie, • grondwatertekort, • Lae ondergrondwater of dam vlakte, ensPlant water aanvraag hang af van weer toestande, biologiese karacteries van

spesifieke plant se growi stadiums en fisies & biologiese verhoudings in die grond.

Goeie landbou droogte definiesies moet volgende in ag neem -• Variasie in suseptibiliteit van gewas in verskillende ontwikkeling stadiume,

vanaf ontkieming na volwasse stadium. • ‘n Tekort in die bogrondlaag met plant tyd kan vertraag ontkieming en

opkoms sodat daar lae plant populasie per hectare is en lae finaale opbrengs.• Maar as die bogrondwater genoeg vir begin groei is, al is daar nie water in die

onderste lae, kan die gewas groei, en dan die dieper lae kan later in die seisoen gevul word met reënval.

Definisies – Hidrologiese DroogteGewoonlik met periode met reënval (of sneeuval) tekort en oppervlakte of

ondergronds se water (stroomvloei, dam & meer vlakte, ondergrondwater). • frekensie & severiteit kan dikwels defineer die watershed of opvanggebied of

rivieropvangebied.Hydrolooge stel belang in tekort regdeur die hydrologiese sisteem. Gewoonlik - uit fase of later/agter reënval of weer- & landboukundige droogtes. • Vat langer om te wys in hidrologiesesisteem soos grondwater, stroomvloei, &

ondergrondwater & damvlaktes. • => impak is uit fase met impakte in ander economiese sektore. • By voorbeedte, ‘n reënval tekort sal vining onwikkel in ‘n grondwater tekort wat

landbou kan meet, maar die impak op damvlakte sal nie dir hidrologiese kragopwekking of tourisme tot maaade later beïnvloed.

• Water in hidrologieseopgaaringsisteme (b.v. damme, riviers) sal dikwels gebruik word vir baie verskillende & teenstydend doeleindes (b.v. vloedkontrole, besproeiing, tourisme, skepe, hidrokrag, wildse habitaat), - dit sal dan verder gekompliseer die gevolge.

• Kompetisie vir water in die opgaarsisteme sal ook toeneem gedurent die droogte en konflicte tussen waterverbruikers kan ook toeneem.

Definisies – hidrologiese konsekwenteHidrologiese Droogte en landgebruik• Klimaat speel ‘n role in veranderinge van land verbruik maar ander faktore soos landgebruik (bv

sny woude), landdegradasie, & bou van damme sal ook hidrologiese karacterisies beïnvloed. • Omdat begied is gelink deur hidrologiese sisteme, die impak van droogte is verder as die van die

reënval. • USA voorbeeld - weer-droogte afekteer dele van N Rockyberge & N Great Plains gebied. Maar

omdat die Missouri Rivier kom uit die area na suide toe, is daar efek daar ook. • Veranderinge in landgebruik kan infiltrasie & afloop tempo vernader => meer variasie in

stroomvloei & hoe hidrol-droogte. • Bangladesh voorbeeld – ‘n toename in frekensie van watertekort want landverbruik verander.

Landverbruik verander = volgens mense se aksies en watertekort al het die reënval nie vernader nie.

Sekwense van Droogte Impakte• impakte verskil met weer-, landbou- & hidrologiciesedroogtes.• As droogte begin, sal landbou eers dit voel – want hulle gebruik die deisoenale reënval. • As droogte aanhou, dan sal mense wat ander water gebruik soos ondergrondse water en

opgegaaardewater ook geafekteer word. • ‘n korttermyn droogte kan min efek uitoefen op van die sektore.• Dit sal ander om verhaal word as die eerste reënval kom .• Grondwater sal eers vol word voor dit afloop &in damme of ondergrondsewater kan opgegaar

word.Droogte impak verminder vining in landbousektor maar vat langer (maande tot jaar) vir ander sektore,

en gronswater sal die laaste wees om te hersel.Die lengte van hersel periode is ‘n funksie van die intensiteit van die droogte en die duurte en hoeveel

reënval het gekom.

Definisies – Sosioekonomiese Droogte • Hang saam met ekonomiese efek van weer. • Verskil want hang af van tyd & plek van ‘supply & demand’ om droogtes te

klasifeerBaie economiese goedere soos water, weiding, kos, vis & hidroelektriesekrag hang af

van die weer. • Omdat daar naturallike klimaatvariasie is, sal die water genoeg wees vir mense &

die omgewing in een jaar maar nie genoeg in ‘n ander jaar. • Die gebeur as aanvraag vir ekonomiese goedere meer is as wat bebskikbaar is,

omdat daar nie genoeg water was volgens minner reënval. – By voorbeeld, in Uruguaiy in 1988–89, droogte het die hdroelektriesekragopwekking

verminder want daar was lae rivierstroomvloei. Dit het veroorsaak dat die regering moet duur ingevoerde brandstof gebruik om krag te genereer.

Meeste van aanvraag vir ekonomiese goedere neem toe want die bevolking gorei en ook per capita gevruik. Maar kan voorsiening ook toeneem want dit is meer doeltreffend or nuwe groote damme is gebou.

As al twee toeneem dan die kritiese faktor is die relatiewe verandering van tempo. Is aanvraag toeneem meer as voorsiening? Dan kan die droogte ‘n grootte efek hê op

die ekonomie.

Moet Risko verstaan = uitwerking van droogte

direk = vermindering gewas opbrengs, veldtoestand, & bosbou produksie lae watervlakte, toeneeming veldvure,

• skade aan wild en naturlike planteindirek = uitwerking• verminder gewas / bosbou / veld produksie • Verminder inkomste van boere • Verhooging van pryse – kos, houd ens• Toename in werkloosheid• Vermindering in belasting (VAT)• Toename van misdaad, uitsluiting van bank lenings, verhuising van

mense na stede http://www.drought.unl.edu/risk/impacts.htm

Moet Risko verstaan = uitwerking van droogte

Direk uitwerking is gewoonlik op biofisika• Gedeel in ekonomiese, omgewing, of maatskaplik • kan ook positiewe uitwerking wees – soos nuwe

water dienste Drought is een van mees belangrik natuurlike

insidente vir “malnutrition and famine”.

http://www.drought.unl.edu/risk/impacts.htm

Beplanning vir Droogte

Maak gebruik van “Wilhite 10 step plan” vanaf ‘USA National Drought Mitigation Center’

Kyk na impakte op verskillende sektoreHoekom & waarom van droogtemoniteeringBeskikbare mitigasie wat n mens kan gebruik.

Wilhite Tien Stap Plan• 1) Aanstel van droogte taakmag• 2) Gee doelwitte vir droogte beplaning• 3) Soek deelneemers en krisis oplossing• 4) Lys van hulpbronne en groepe• 5) Ontwikkel structure en maak droogte plan• 6) Itegrasie van wetenskap en beleid• 7) Maak plan bekend• 8) Uitvoering van plan• 9) Ontwikkeling van opleiding programme• 10) Nadroogte waarde bepaaling

http://www.drought.unl.edu/plan/handbook/process.htm

Mitigasie van droogte

Vir wie? Deur wie? Doen wat?= on aksie voor droogte te neem om langtermyn

risko & efekte of impakte te verminderHet ‘n groot verskydenheid aksies nodig• wetgewing• Aksies• Planne• programe

Mitigasie van droogte

Agronomies• Verander plant datums • Vernader bewerking & deklaag• Verander bemesting / manure toedienings• Plant gewasse saam• Kort seisoen kultivars of korter seisoen gewasse• Pest & plae kontrolesWater• Opgaring van afloop water in gronddamme• wateropgaring• Klein binnelanderye opgaring• organiese deklaag tussen rye

Useful Websites• Donald A. Wilhite, Michael J. Hayes, & Cody L. Knutson

Drought Preparedness Planning: Building Institutional Capacityhttp://drought.unl.edu/plan/handbook/10step_rev.pdfhttp://www.drought.unl.edu/whatis/what.htm

• South African website for seasonal forecastshttp://www.gfcsa.net/csag.htmlData - Stats for RSA stationhttp://old.weathersa.co.za/Menus/MSClimData.jspSAWS seasonal forecasthttp://old.weathersa.co.za/FcastProducts/LongRange/images/PCP_SEA_SA.gif

• Australian Bureau of Meteorology – Drought– http://www.bom.gov.au/climate/drought/livedrought.shtml

• NOAA – Drought Information Center– http://www.drought.noaa.gov/– http://www.droughtoutlook.com/

• US National Drought Mitigation Center– http://drought.unl.edu/index.htm

• Glossary of definitions– http://drought.unl.edu/kids/glossary.htm

Risiko van Droogte –Ekonomiese Uitwerking

Gewasse• Koste / verliese in landbou • Jaarlikse / meerjaarlikse gewasse • Vermindering van kwaliteit • Lae opbrengs • Toename in winderosie, en

organiese material• Insekte & plantsiektes • Wildbeskadig gewasse • Toename in besproeiing kostes • Koste van nuwe water ontwikkeling

(boregatte, damme, pyplynne) Bosbou• by bosbou – siektes, vuur, insekte,

jong bome afsterf

Veeproduksie• koste /verliese vee produksie• vermindering van veld- & melk-

produksie • vermindering vee nommers • hoe koste om water en voiding vir

beeste te voorsien• veranderings in reproduktiefsiklus• vermindering veegewig toename• toename in veldvure Viserye• Verliese visproduksie• Skade in vishabitat • vermindering water vloei

Algemene Ekonomiese Efekte• Afname in land pryse • Landbou industriale – toerusting, kunsmis, voedselverwerking, ens • Werkloosheid • Finansieringmaatskappycial • Regering inkomste • Afname in ekonomiese ontwikkeling • Landelike mense trek na stede • Vermindering van ontspanning / tourisme / jagEnergie - koste, vraag en aanbod• kostes – vermindering in hidroëlektrisiteit Waterverskafers• Koste van watervervoer, nuwe hulbronne Vervoer• Vermindering in vervoer van voedselprodukte • Toename van pryse en invoer van voedsel

Omgewing uitwerking• Diere species• Vermindering vise / wild habitat • Gebrek aan voeding /water • Toename in sterflikheid • Siektes • Saamtrekking naby water• Hidrologiese efekte – lae watervlakte• Verminder water vloei, vleis • Toename in grondwater uitputting • Sout konsentrasies, toename in watertemperature, pH • Skade aan naturelike plante, bome• Toename in veldvure, wind- en water-erosie• Lugbespoedelinghttp://www.drought.unl.edu/risk/environment.htm

Maatskaplike uitwerkings

Gesondheid • Geestelik, fiesies stress • Vermindering watervloei – bespoedeling • Vermindering in voedingwaarde van kos Hittestremming - • Toename in aasemhaaling siektes • Toename in konflik – water/ politiek/ bestuur • Toename in armoede• Mense trek van landelikegebiede na stede http://www.drought.unl.edu/risk/social.htm

Droogte Prakties• Gaan na VSA - UCAR webbladsy en werk deur• “Undertsanding Drought” moduel en • doen die “quiz”. • Maak seker dat jy Catherine Odendaal’s email adres (

kovsiekat@gmail.com ) infil vir die “supervisor’s email”, want die gaan dien as jou prakties punt.

• • Gaan na die webbladsy:• http://www.meted.ucar.edu/climate/drought/index.htm• Jy moet eers “register” as ‘n gebruiker voor jy kan die module doen.• luiste , & doen “quiz” & voorlê vir die prakties punt vir hiedie week.• moet kla wees voor middernag op Donderdag 17 Maart 2011.