水资源将会变得不那么可预测的积雪下降

水资源将越来越波动越来越难预测在北半球snow-dominated地区本世纪晚些时候,根据一项新的气候变化综合研究领导的国家大气研究中心(NCAR)。

研究小组发现,即使在区域保持接受相同数量的降水,水流将变得更加变量和不可预测的。积雪结束在一个温暖的未来,无法提供可靠的径流,水资源的数量和时间将变得越来越依赖周期性发作的雨。

“水资源管理者将个别降水事件而不是心血来潮的4 - 6个月交货时间预计融雪径流,“国家大气研究中心的科学家将Wieder说,第一作者。“snow-dominated地区的水资源管理系统,是基于积雪的可预测性和径流,和大部分的可预测性与气候变化可能会消失。”

观测表明,积雪已经融化前,甚至在许多地区下降。这种下降对本世纪末将变得如此明显的水包含在积雪平均冬季的末尾部分地区的美国洛矶山脉可能暴跌近80%,科学家们发现。

径流的变化和流速及流水量可能会级联对生态系统的影响,依赖于可靠的水从雪,研究警告说。虽然不会统一的跨区域的变化,更无雪的日子和较长的生长季节将强调水资源、干燥土壤在许多领域和提高火灾风险。

研究假设温室气体排放继续以高速度(一个场景称为ssp3 - 7.0)。对积雪Wieder说,最严重的影响,径流和生态系统可能被避免,如果社会成功地减少温室气体排放。

科学家们利用一套先进的计算机模拟填写有关水资源的未来,显示温度和降水的变化将在多大程度上改变北半球积雪和径流模式。虽然过去的研究着眼于气候变化对水资源的影响,这项新研究关注水资源的日益变化。

这项研究被发表在7月18日当周的美国国家科学院院刊》上。它是由美国国家科学基金会资助,NCAR的赞助商。

“与可预测性比赛”

地球的许多地区依靠冬季雪的积累和随后的融化在春季和夏季调节径流和河流。然而,多年来,科学家们警告说,积雪会变薄,融化更早些时候在寒冷季节降水雨而不是雪,融化,有时发生在冬季,而不是春季径流。

如何降低积雪会影响水资源的可变性,Wieder和他的合著者变成了一个强大的NCAR-based气候模型:社区地球系统模型,版本2。他们利用最近创建的数据库的模拟,称为CESM2大合奏,比较过去的时期(1940 - 1969)与未来的时期(2070 - 2099)。Aleph超级计算机上的模拟运行基础科学研究所的超级计算机在釜山,韩国。

结果照射的程度普遍水流动的时间和程度的变化将发生在2100年在世界的很多地方。会有平均每年大约45更无天在北半球,假设高温室气体排放。最大的增长将发生在情理之中,相对温暖和高纬度地区海上区域受海冰变化的影响。

许多地区,最依赖于可预见的积雪和径流之间的关系将会经历最大的损失急剧下降的可预测性,因为可靠的春季径流脉冲。这些地区包括落基山脉、加拿大北极地区,北美东部,和东欧。作者警告说,这将大大复杂化淡水资源的管理,对社会和生态系统。

“我们在比赛中与可预测性流速及流水量时,因为我们正在努力提高我们预测通过更好的数据,模型,和物理理解,但这些努力正在迅速消失,我们取消的最佳预测:雪,”弗拉维奥雷纳说,康奈尔大学地球和大气科学教授和这项研究的共同作者。“这可能是一个比赛我们输了,但是我们想赢得它,这就是为什么我们需要研究这些话题。”

虽然减少径流将导致干燥夏季北半球大部分地区土壤条件,模拟表明,某些地区——包括东亚、喜马拉雅山和北美西北部,保持土壤水分,因为增加的降雨。

“雪灾造成的指标是通知的关键社会宝贵的水资源的管理,”基斯Musselman说,一个在博尔德的科罗拉多大学的水文专家和该研究的作者之一。“公用事业和土建工程机构计划新水库和其他基础设施适应气候变化,我们必须解决基础研究问题冬季积雪的变化特点和产生的流速及流水量,我们一直依赖。”

参考:Wieder WR,肯尼迪D, F雷纳,et al。普及气候变化下改变snow-dominated生态系统功能。PNAS。2022;119 (30):e2202393119。doi:10.1073 / pnas.2202393119

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。