黯淡的西部积雪是气候“警示信号”

干旱和大型野火的潜在威胁笼罩着整个夏季

sierra nevada

现在才五月,但对于许多西部州来说,这已经预示着一个压力重重的夏天。

山区积雪量低是问题的重要组成部分。

强大的格兰德河和科罗拉多河在部分地区都出现流量偏低的情况,引发了从缺水到鱼类窒息困境等一系列担忧。美国官员已经为新墨西哥州的一种濒危米诺鱼启动了 救援行动,格兰德河的部分河段已经开始干涸——这在季节初期是不寻常的事件。官员们正在敦促科罗拉多河流域各州在年底前最终确定干旱应急计划,因为未来短缺的可能性迫在眉睫(Climatewire,5月10日)。


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与此同时,由于干旱条件和夏季火灾的提前开始,美国西南部各州正在为可能高于平均水平的火灾季做准备。西部各州至少已有10起重大野火烧毁了数万英亩土地,其中亚利桑那州的 Tinder 火灾——两周前在科科尼诺国家森林爆发——就吞噬了超过 16,000 英亩土地(Climatewire,5月2日)。

这种不寻常的情况是在内华达山脉和落基山脉山区积雪量惨淡的季节之后发生的。今年春天早些时候,内华达山脉的积雪量已接近历史最低水平,之后一系列冬季晚期风暴帮助提高了积雪量——但即便如此,加州水资源部在 4月初进行的一项调查发现,积雪量仍仅为历史平均水平的 52%。截至 5 月 10 日,整个加州的积雪量约为往年同期平均水平的 20%

与此同时,落基山脉也面临着类似的干旱季节。截至 1 月,科罗拉多州的积雪量为近几十年来的最低水平之一。截至本月,科罗拉多河流域大部分地区的积雪量均低于往年同期平均水平的 50%,部分地区甚至低于 25%。

即使对于一个季节而言,其影响也是令人担忧的。

内华达山脉的积雪融化后,在春季和夏季为加州提供约 30% 的水资源。格兰德河和科罗拉多河都由落基山脉的径流补给,它们都为数百万人提供饮用水。此外,春季径流有助于湿润和补充土壤水分——短缺会使当地植被承受压力,并导致地貌更快干燥,从而可能增加更早和更严重的野火发生的可能性。

但研究表明,本季的情况绝非异常。研究表明,几十年来,美国西部各地的积雪量一直在下降。预计气候变化将在未来几年加剧这个问题。

长期趋势

在整个美国西部,积雪量逐年下降。

三月份发表的 一项研究发现,自 1955 年以来,西部各州(从四角区以西到加利福尼亚州)90% 的积雪监测点都经历了某种程度的减少,其中约三分之一的监测点显示出显著下降。相比之下,只有 2% 的站点似乎积雪量显著增加。

总体而言,研究人员发现,自 1915 年以来,西部积雪量下降了约 21%,即 36 立方千米——他们指出,这超过了西部最大的水库科罗拉多河流域米德湖的蓄水量。

其他研究也将近期的情况置于类似的背景下。一项值得注意的 2011 年 研究使用了树木年轮的数据(树木年轮可以告诉科学家特定地区过去影响森林的扰动),以重建美国西部数百年前的积雪量水平。他们发现,近期的积雪量下降在过去一千年里几乎是前所未有的——研究人员将这种现象归因于“前所未有的春季变暖”

2015 年一篇较新的 论文也依赖于树木年轮数据,重点关注内华达山脉。该论文发现,当年春季的积雪量为 500 年来最低。

显然,西部积雪量正在长期下降——并且在这个过程中不断打破纪录。科学家们认为,如果气候变化继续不受控制地发展下去,情况只会变得更糟。

去年,《自然通讯》杂志上的一项 建模研究得出结论,近期的积雪量下降不能仅用自然气候变化来解释——人为造成的全球变暖肯定是主要原因。如果目前的状况持续下去,未来 30 年,从落基山脉到内华达山脉,整个西部各州的积雪量损失可能高达 60%。

加州大学洛杉矶分校的科学家们在一份关于内华达山脉气候变化的 新报告中,预测了加利福尼亚州(仅限该州)类似的未来。他们认为,在一切照旧的气候轨迹下,到本世纪末,该州的积雪量可能会下降多达 64%。

“越来越多的证据表明,内华达山脉的积雪量长期以来一直在下降,”加州大学洛杉矶分校的气候科学家尼尔·伯格(Neil Berg)是该报告的作者之一,他指出,今年低于平均水平的积雪量可能预示着未来几十年内的典型状况。

虽然气温上升与过去和预计的积雪量下降都有很大关系,但这并不是全部原因。另一个重要因素涉及总体降水模式的变化以及从暴风雪到降雨的转变。

气候模型表明,在未来的气候变化下,加利福尼亚州和美国西部其他地区可能会经历气候事件类型更大的变异性——例如,更严重的干旱,但也可能出现更严重的降水事件 (Climatewire,4月24日)。干旱年份将对山区积雪量产生明显影响。但即使是降水事件较多的年份,如果冬季经历的雨季多于降雪,也可能导致积雪量下降。

伯格表示,今年就是未来可能样子的一个典型例子。

“就在几周前,发生了一次非常大的大气河流事件——但当时加利福尼亚州非常温暖,因此大部分降水都以雨而不是雪的形式落下,”他告诉 E&E 新闻说,“这就是我们未来将看到的那种情况,即这类风暴带来的降雨将多于降雪。”

伯格补充说,即使在降雪量高的年份,气温升高也可能导致春季融雪提前,这可能导致供水在本季更早枯竭。

对供水的威胁,更早的火灾季

正如今年所表明的那样,积雪量下降会在许多方面产生影响。人类社区淡水资源的减少是其中最令人担忧的问题之一。

虽然加利福尼亚州和科罗拉多河流域今年可能避免严重的短缺,但西部水资源的未来仍然存疑。垦务局 最近警告说,到 2020 年,西部最大的淡水水库米德湖有 52% 的可能性出现短缺状况,而且此后风险只会增加。

“该机构指出,‘在过去十年中,下降到临界水库水平的风险大约增加了两倍。’”

但还有其他风险。如果春季径流不足或融雪过早发生,树木和其他植物可能会受到影响。干燥的土壤和植被也可能影响西部火灾季的长度或严重程度。

“当积雪很早消失时,土壤会更快干燥,植物也会如此,”亚利桑那大学的生态学家和野火专家唐纳德·福克(Donald Falk)说。 福克领导了一项 研究,该研究于 12 月在《PLOS ONE》杂志上发表,调查了西部野火烧毁面积与气温和积雪趋势之间的联系。

“‘我们发现的最大影响是它正在影响火灾季开始的时间,”他告诉 E&E 新闻说,“‘因此,当积雪量低、气温升高,并且一切都在快速干燥时,真正的效果是火灾季开始得更早。’”

福克指出,很难推测今年已经发生的任何单起火灾是否直接受到低积雪量的影响。众所周知,野火很难归因于任何单一原因——它们可能受到从人类土地利用方式到气候变量等诸多因素的影响。但总的来说,他认为长期积雪量下降将对西部火灾季产生影响——而且很可能已经产生影响,因为研究表明火灾季的时间正在延长。

但他还指出,许多影响西部野火的其他因素,例如气温上升和降水模式变化,也在推动积雪量下降——整个系统是相互关联的。

“‘我认为积雪就像融化的冰川,”他说,“‘这就像气候和陆地生态系统发出的警示信号,表明正在发生变化,可能出了问题。我真的开始认为这是思考这个问题的最重要方式——就像更大问题的症状一样。’”

经 E&E 新闻许可,转载自 Climatewire。E&E 在 www.eenews.net 上提供每日重要的能源和环境新闻报道。

Chelsea Harvey 为《Climatewire》报道气候科学。她追踪研究人员提出的重大问题,并解释关于全球气温的已知信息和需要了解的信息。切尔西于 2014 年开始撰写关于气候科学的文章。她的作品曾发表在《华盛顿邮报》、《大众科学》、《男士杂志》等刊物上。

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