Drought Hazards

Report 2 Downloads 90 Views
Modelling Drought Hazard, Vulnerability and Risk:  A Case Study of Bangladesh

Shamsuddin Shahid Department of Geology University of Malaya 50603 Kuala Lumpur, Malaysia E‐mail: [email protected]

Bangladesh  one  of  the  most  vulnerable  countries of the world to natural disaster  due to its: •Geographical position •high population density •high incidence of poverty  •poor institutional capacity  •inadequate financial resources ,and  •insufficient infrastructure •wide variation of rainfall  12/07/2010

S.Shahid, UM

2

Climate of Bangladesh: Rainfall Bangladesh  has  a  sub‐tropical  humid  climate  characterized  by  wide  seasonal  variations  in  rainfall,  moderately  warm  temperatures, and high humidity. •

Rainfall  in  Bangladesh  varies  from  1400 mm in the west to more than  4400 mm in the east. 



The gradient of rainfall is almost 7  mm/km  from  west  to  east  of  the  country. 



More  than  75%  of  rainfall  in  Bangladesh  occurs  during  the  monsoon (June to September)



Less  than  3%  rainfall  occurs  in  dry  winter (December to February) 3

Climate of Bangladesh: Temperature

12/07/2010

S.Shahid, UM



The  average  temperature  of  the  country  ranges  from  19.20C  in  winter  to  29.10C in summer. 



In  winter  minimum  temperature  sometimes  goes as low as 50C.



In  Summer  maximum  temperature  sometimes  goes as high as 450C



Daily  maximum  temperature  of  Bangladesh exceeds 300C  in  more  than  250  days   4 of a year. 

12/07/2010

S.Shahid, UM

12/07/2010

S.Shahid, UM

6

12/07/2010

S.Shahid, UM

7

12/07/2010

S.Shahid, UM

8

12/07/2010

S.Shahid, UM

9

Objectives Droughts  cannot  be  prevented.  However,  strategic  preparedness  can help to cope with droughts , which includes : ¾ A knowledge‐base about drought risk, and ¾ Contingency plans and response tactics

The  objectives of  the  present  study  are  to  use  the  existing  tools  and method to model: ¾ ¾ ¾

12/07/2010

Characteristics of Drought Hazards People and property vulnerable to droughts Geographical distribution of drought risk to society

S.Shahid, UM

10

Some Points About Droughts  ¾

There is no globally accepted definition of droughts.

¾

Droughts may occur in any climatic zones.

¾

Drought  characteristics  vary  significantly  from  one  region  to  another. 

¾

Drought differs from other natural hazards in several ways. ‐ it is a  slow  onset,  creeping  phenomenon  making  its  onset  and  end  difficult to determine.

¾

Due  to  absence  of  universally  accepted  definition,  drought  often adds to the confusion about whether or not a drought exists.

¾

Drought affects more people than any other natural hazard. 

¾

It  is  a  recurring  natural  phenomenon  and  therefore,  cannot  be  prevented. 

12/07/2010

S.Shahid, UM

11

Methodology: Drought Hazard Characterization Numerous indices are there to model the severity of drought conditions: ¾Percentage of Normal Index,  ¾Precipitation Deciles Index,  ¾Bhalme–Mooley Drought Index,  ¾Standardized Precipitation Index,  ¾Effective Drought Index, etc.  For better understanding of droughts, it is necessary to characterize: ¾Drought Duration,  ¾Frequency of occurrence, and  ¾Drought severity.  Standardized Precipitation Index (SPI) (McKee et al. 1993) can be used  for characterize droughts by their duration, frequency and severity and  therefore, widely used for modeling of droughts.  12/07/2010

S.Shahid, UM

12

Methodology: Drought Vulnerability Vulnerability  of  population  to  droughts  has  been  identified  from various socio‐economic and physical/structural indicators: •Socio‐economic indicators: (a) population density (PD) (b) female to male ratio (FMR)  (c) people living below poverty level (PL) (d) people depend on agriculture (AO) •Physical/structural indicators: (a) irrigated land (IL) (b) soil type (SWHC) (c) food production per unit area (FP)

12/07/2010

S.Shahid, UM

13

Methodology: Drought Risk  Risk is computed as the product of hazard and vulnerability: Risk = Hazard  × Vulnerability

Spatial Modeling Drought  investigation  over  a  large  area  requires  assimilation  of information from many sites, each with a unique geographic location.  Geographical  Information  System  (GIS)  maintains  the  spatial  location  of  sampling  points,  and  provides  tools  to  relate  the  sampling  data  through a relational database. GIS is used for the spatial modelling of  droughts in western Bangladesh at various time‐scales.

12/07/2010

S.Shahid, UM

14

Data and Sources

12/07/2010

¾

Monthly rainfall data for the period of 1958–2007 from 18  rain‐gauge  stations  of  Bangladesh  Meteorological  Department (BMD). 

¾

Data  of  population  density,  percentage  of  people  depending  on  agriculture,  poverty,  female  to  male  ratio,  irrigated  land,  and  food  production  per  land  unit  from  Bangladesh Bureau of Statistics.

¾

Soil  moisture  holding  capacity  data  from  Soil  Resources  Development Institute of Bangladesh.

S.Shahid, UM

15

Results: Drought Hazards Frequency of occurrence of moderate and severe droughts at six‐ month time steps.

12/07/2010

S.Shahid, UM

16

Drought Hazards Frequency  of  occurrence  of  moderate  and  severe  droughts  at  twelve‐month time steps.

12/07/2010

S.Shahid, UM

17

Aridity Maps of Bangladesh

12/07/2010

S.Shahid, UM

18

Drought Vulnerability • socio‐economic indicators: (a) population density  (b) female to male ratio  (c) people living below poverty level (d) people depend on agriculture

• Physical/structural indicators: (a) irrigated land  (b) soil type (c) food production per unit area

12/07/2010

S.Shahid, UM

19

Spatial Pattern of Drought Risk  Risk is computed as the product of hazard and vulnerability:

Risk = Hazard  × Vulnerability The  areas  of  highest  hazard  and  risk  correspond  very  well,  in  general,  with  the  areas  that  are  usually  thought  as  drought  prone  and  have  records  of  high  levels  of  agricultural  damage due to droughts.  Therefore,  it  can  be  assumed  that  the  techniques  used  in  the  present  study  are  appropriate  for  drought  modeling of Bangladesh. 12/07/2010

S.Shahid, UM

20

Global Climate Change and Bangladesh ¾ Bangladesh  has  been  ranked  as  most  vulnerable  country  in  the  world to climatic change. ¾ Climate  modelers  forecast  that  as  the  world  warm,  the  monsoon  rains will concentrate into a shorter period. ¾ This  will  cause  a  cruel  combination  of  more  extreme  floods  and  longer periods of droughts.  ¾ Due to the land use changes within the country and in neighbouring  country,  concern  among  scientists  has  grown  on  frequent  occurrence of droughts in Bangladesh.  ¾ Upstream  glaciers  which  are  the  sources  of  our  rivers  are  melting  fast.  As  a  result,  the  supply  of  water  may  reduced.  It  may  increase  the drought risk in Bangladesh.

12/07/2010

S.Shahid, UM

21

Trends in Temperature and Related Extreme Events Mann‐Kendall trend test  over fifty years  (1958‐2007) of temperature data shows  significant  increase  of  daily  mean  temperature  at  a  rate  of  0.097°C/decade.  Significant  increases  of  hot  days  (1.3  days/decade)  and  heat  wave  frequency   are also observed (1.1 events/decade). 

12/07/2010

S.Shahid, UM

22

Projection of temperature in 21st Century

General  Circulation  Models  (GCM)  run  with  the  IPCC  B2  SRES  scenario  predict an average increase of temperature of 0.8°C in 2025, 1.4°C in 2050,  1.9°C in 2075,  and 2.4°C in 2100.

12/07/2010

S.Shahid, UM

23

Increasing Rainfall and Related Extreme Events It has been observed that rainfall in  Bangladesh  has  increased  significantly  at  a  rate  of  5.25mm/year in  last  fifty  years  (1958‐2007). Significant  increase  of  heavy  rainfall  days    has  also  increased  significantly  at  a  rate  of  1.2  days/decade. 

12/07/2010

S.Shahid, UM

24

Trends in Rainfall and River Discharge The climatic models project an increase of rainfall during the summer  monsoon by about 6% and decrease in the winter by about 3%.  • Examining  the  stream  flow  from  1948‐2004,  Dai  et  al.  (2009)  found  that  Ganges,  the  lifeline  of  Bangladesh  is  losing  water  because  of  climate  change.  Kundzewicz  et  al.  (2009)  also  observed  lowering  of  river discharge during low‐discharge season. •

12/07/2010

S.Shahid, UM

25

Causes of Droughts in Bangladesh

¾

There  is  no  relation  between  rainfall  amount  and  drought  severity and frequency

¾

There  is  exist  a  significant  relation  between  year‐to‐year  variation of rainfall and frequency of occurrence of droughts

12/07/2010

S.Shahid, UM

26

ENSO and Year‐to‐Year Variation of Rainfall in Bangladesh

12/07/2010

S.Shahid, UM

27

Trend in ENSO

¾ ¾ ¾

Last several decades the number of El Niño events increased, and  the number of La Niña events decreased.   It is not clear whether this is a random fluctuation or the result of  global climate changes towards global warming.  The current results do not confidently tell us about  the changes in  Droughts.

12/07/2010

S.Shahid, UM

28

Conclusion ¾

The  drought  risk  zone  is  concentrated  in  the  northeast  part  of  Bangladesh  as  the  area  coincides  with  higher  frequency  of  droughts occurrence and most vulnerable population to droughts. 

¾

Rainfall  in  Bangladesh  has  increase  significantly  is  last  fifty  years,  but it has no impacts on drought frequency and severity as there is  no relation between rainfall amount and droughts in Bangladesh. 

¾

Droughts in Bangladesh mainly depends on inter‐annual variability  of rainfall which is directly related to ENSO index. 

¾

As it is still not clear about the effect of climate change on ENSO, it  is not possible to come to a decision about climate change impacts  on droughts of Bangladesh. 

12/07/2010

S.Shahid, UM

29

Thank you very much Special Thanks to: Asia-Pacific Association of Forest Research Institute (APAFRI)

Recommend Documents