气候变化最令人担忧和最广泛的方面或许是伴随气温上升而来的干旱。
它们不像猛烈的飓风,以毁灭性的力量袭击一个地区,然后骤然离开。风暴有名字,有电视报道时间。干旱则没有。科学家称它们为“渐进性现象”,其到来难以识别,其消退也是如此。
在农业地区,渐进性影响会在数年内悄然改变生活节奏。这加剧了检测和适应干旱的难度。如果说有什么地方能成为“渐进性”现象造成冲击、痛苦和损失的典型代表,那可能就是风河印第安人保留地,一块位于怀俄明州中西部、面积达340万平方英里的干旱地区。
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以损失衡量,美国干旱造成的损失仅次于飓风。根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的数据,从1980年到2017年,干旱造成的损失为2360亿美元。2012年的干旱绝非悄无声息。它覆盖了美国65%的地区,是自“尘暴”以来面积最大的一次。
它在7月袭击了风河地区,当时东肖肖尼人和北阿拉帕霍人种植的干草和其他作物正需要灌溉。通常情况下,保留地的用水来自冬季积雪和附近冰川的融化。但那年,高温和干燥来得更早,到需要灌溉的时候,大部分水已经消失了。
这迫使一些农民以低价出售他们的牲畜群,眼睁睁地看着他们的干草和其他作物在田地里枯萎。对于多年来一直处于脆弱境地的保留地来说,这是一次意想不到的打击。
对于许多农民来说,保留地的“正常”年份是指1980年代和1990年代的回忆,那时从四月中旬到十月初都有灌溉用水。大部分水来自环绕保留地的山脉上的融雪,或者来自冰川。
大多数农民从瓦沙基水库延伸出来的运河取水,水库通常在阵亡将士纪念日之前蓄满,并小心翼翼地保存到八月,那时灌溉需求变得强烈。
然后是2013年。那年比往常更温暖干燥,四月和五月填满水库所需的风暴稀少。从6月1日开始,首次出现关于反复干旱的报告,负责管理瓦沙基水库的印第安事务局一位惊慌失措的工程师开始放空水库。这意味着大部分水白白流向下游,因为作物尚未成熟。
灌溉在七月中旬停止,因为剩余的水必须留给牲畜。作物死在田地里。一位农民这样描述2013年:“很多土地都没有得到足够的水,即使是最优秀的农民也遭受了一些损失。” 九月中旬终于下雨了,就像园丁给奄奄一息的植物浇水一样。
干旱加剧了保留地的部落——东肖肖尼人和北阿拉帕霍人——与印第安事务局之间的紧张关系,后者建造并运营着为大多数部落农民供水的灌溉系统。
部落领导人咨询了包括州和联邦机构科学家在内的许多外部团体。2014年举行了一系列会议,最终提出了一项为期两年、金额为39万美元的联邦拨款计划,旨在为部落提供关于气候变化影响的更好信息。
“我们将设定触发点,并能够衡量我们所处的位置,以便我们做好准备,为整个保留地提供用水,” 由两个部落任命的水利工程师米切尔·科特努瓦说道。
但在2015年7月,当科特努瓦做出这个预测时,风河地区已经进入了一个新的、更加奇怪的灌溉季。拨款已获批准,一批外部科学家前来帮助部落,但要衡量“我们所处的位置”还需要一段时间。
科罗拉多州立大学的社会科学家香农·麦克尼利开始采访部落成员和农民,以了解他们对此的感受。与此同时,来自国家干旱缓解中心和内布拉斯加大学的气候专家正在关注一种新现象:一种突然的“微型干旱”悄然蔓延到保留地的部分地区。数周以来,新的干旱并未出现在每周发布的国家干旱监测报告上,但它正在迅速地使瓦沙基水库供水区干涸。
科学家们引入了一种实验性统计工具,称为蒸发需求干旱指数(EDDI)。它发现了干旱,在接下来的两个月里,干旱继续摧毁了又一个作物季。到仲夏时节,2015年已成为一个气候信号奇怪且看似矛盾的年份。
EDDI是由迈克·霍宾斯开发的,他是一位气候科学家,在科罗拉多州博尔德市的NOAA地球系统研究实验室物理科学部工作。霍宾斯是澳大利亚人,自从9岁起就对干旱的奥秘很感兴趣。那一年,他的工程师父亲带他去了肯尼亚内罗毕。他们看到农民们赶着他们最后剩下的口渴的牲畜进城,希望在它们死之前卖掉。
传统的干旱衡量标准是降雨量的缺乏。很久以后,霍宾斯偶然发现了一种通过计算他所谓的“蒸发需求”或“大气日益增长的渴望”来衡量干旱早期阶段的方法。他找到了一套跨越38年的气象数据,其中提供了干燥的基本成因:风、气温、湿度和入射太阳辐射。这使他能够在天气图上识别正在发展的干旱,而无需了解当地的土壤湿度状况。
霍宾斯有时称之为“速发性干旱”,与山洪暴发相对。它们都可能具有破坏性。对于2015年中期风河地区的科学家来说,EDDI就像一个红色警示灯。情况非常不妙。
此后,EDDI已在全球范围内用于预测干旱的早期发生并帮助应急准备。“我们早就知道了。他们不必告诉我们,”科特努瓦说道。部落领导人希望的是一个解决方案。
麦克尼利的访谈表明,2015年的故事是对一个熟悉情节的可怕扭曲。冬季的雪以泥泞的形式降落,迅速融化,或者以雨水的形式降落,无法在山上停留。五月带来了创纪录的降雨,提前填满了水库。“这让当地用水户对即将到来的夏季没有干旱抱有乐观的期望,”她写道。
但是水库已经满了,无法处理过多的水流。因此,必须在大部分水被需要之前将其释放。然后,“速发性干旱”再次出现,在8月21日结束了灌溉季,只留下足够农场动物饮用的水。
“基本上,我们不能再使用80年代和90年代的用水管理措施了,”一位水资源管理者告诉麦克尼利,“因为水循环不再是那样了。”
因此,在2016年3月,当水资源管理者怀疑冬季的干燥天气使积雪减少了25%至50%时,他们发布了早期干旱预警。但随后雨雪又回来了,最终在5月10日迎来了一场壮观的6英寸降雨,引发了山洪暴发,并结束了干旱预警。
但满溢的瓦沙基水库无法容纳这些水。水不得不再次提前释放,到8月24日,又一场“微型干旱”悄然来临,在许多农民获得足够的水来挽救他们的作物之前,就提前结束了灌溉季。科特努瓦说,最终,2016年的悲痛是前一年的“镜像”。
他回忆说,去年风河地区“水量充足”。但在其他地方情况并非如此:达科他州和蒙大拿州部分地区遭遇了美国干旱监测报告所称的“特大”干旱,破坏了该国的麦田,并引发了创纪录的野火。美国国家气象局格拉斯哥分局的一位气象学家称之为“我们100年来见过的最糟糕的情况”。
怀俄明州的喘息机会让部落有时间整理出一份他们需要的清单。这个过程暴露了多年的忽视、长期缺乏资源以及越来越无法衡量他们真正面临的问题的进展:缓慢变化的气候。
根据政府问责办公室的一份报告,他们的灌溉系统于1905年获得国会批准,但建设从未完全完成。它有三个水库和377英里的运河和沟渠,但上次维护审查是在1930年代进行的。与此同时,运河逐渐被树枝、原木和其他碎屑填满。最终结果是水的“输送性能差”。
在她的研究中,社会科学家麦克尼利发现,曾经有48个流量计测量流入瓦沙基水库的水流量,但由于联邦资金削减,它们的数量已减少到约12个。也没有测量水库流出水的流量计,这加剧了测量问题。这很严重,因为与其他地区的水库相比,瓦沙基水库的规模偏小。
剩余的流量计也难以测量以降雪或降雨形式的降水之间的差异,这使得估计山区积雪量变得更加困难。至于迪诺伍迪冰川,它在夏末和初秋向保留地输送了急需的融水,但其冰量已损失近35%。一位知情人士告诉麦克尼利,如果保留地面临的干旱斗争像预测的那样变得更加严峻,“那么我们就完了”。
如果要找到解决风河地区干旱问题的方案,那可能是扩建水库和改造灌溉系统,这将耗资约9000万美元。这些项目正处于规划阶段,可能需要长达20年的时间才能完成。
与此同时,科特努瓦表示,部落的挫败感可能会持续下去:“水只是顺流而下。我们在水库中尽可能多地蓄水。”
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