斯坦福大学一项新的研究表明，全球气温上升可能会比之前预想的更迅速、更严重地缩减北半球的积雪，其中一些变化将在未来30年内发生。
专家表示，这将对饮用水、农业用水以及一些地方的水力发电产生重大影响。它还可能影响洪水控制能力，因为积雪在一年中较早融化会增加下坡径流。冬季，山区储存的降水也可能更多地以降雨的形式出现，而不是以雪的形式。
这将影响春季和夏季的水资源供应量，可能增加非常干旱年份的发生频率。
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“虽然减少积雪的情况已经预测了一段时间，但他们发现，北半球向低降雪年份的转变和日益严重的水资源压力是‘迫在眉睫的’，”斯坦福大学西部水资源项目执行主任安德鲁·法伦德说。“从本质上讲，他们表明，我们过去所知的‘低水位年份’将在相当短的时间内成为新常态。”
“我们过去所知的‘极端干旱’年份——在美国西部发展的时期相对罕见——将变得更加普遍，”法伦德补充说。
这项研究于周日发表在《自然气候变化》杂志上，综合了最近可获得的 55 个气候模型模拟数据。该研究考察了升温将如何影响美国西部、阿尔卑斯山欧洲、中亚以及喜马拉雅山脉和青藏高原下游地区的积雪。斯坦福大学表示，世界 50% 以上的人口居住在这些地方。
对西海岸的重大影响
斯坦福大学助理教授、该校伍兹环境研究所研究员、首席作者诺亚·迪芬博说，美国西部和加拿大、南亚以及欧亚大陆北部和中部部分地区将受影响最大。
该研究考察了在未来一个世纪内，与 1976 年至 2005 年的相同数据相比，降水、积雪量和水径流方面可能出现的情况。它将未来与最近 30 年间出现的积雪量最低的年份进行了比较。
“我们考察了积雪和融化的极端情况，”迪芬博说。“如果我们看一下 20 世纪后期发生的最低春季径流，我们预计未来看到低于该值的情况会发生多少次？”
迪芬博说，在未来三十年中，对于北美西部地区，10% 到 30% 的年份春季融雪径流量将低于 1976 年至 2005 年间最糟糕年份的径流量。
他说，到 21 世纪末，径流量总数低于过去大约 30 年最低点的年份比例可能达到 80% 以上。
即使在较低的升温情况下也会发生变化
迪芬博说，最令人惊讶的是，即使世界能够将升温幅度限制在哥本哈根国际气候谈判中商定的 2 摄氏度目标之内，积雪的加速融化也会发生。
迪芬博说，在这一温度下，在北美西部，10% 到 30% 的年份春季降雪量将低于过去 30 年中最干旱时期的降雪量。
迪芬博说：“在（哥本哈根）目标范围内，看到极低降雪年份的发生率大幅增加，这表明即使实现了全球变暖目标，气候变化也可能产生重大影响。”“在不久的将来，近期出现的最低降雪年份大约会发生三分之一的时间，这表明极低降雪状况的发生率发生了重大变化。”
他说，在升温 4 摄氏度的情况下，低降雪年份的发生频率要高得多，“30% 甚至高达 90% 的年份春季降雪总量低于 20 世纪末的最低水平。”
该研究还考察了在较暖季节的积雪径流量，并与过去的情况进行了比较。迪芬博说，它预测，与过去相比，发生“极高融化”的年份将会增加。
斯坦福大学研究了 3 月份的积雪量，3 月份被认为是降雪季节的结束。他说，该月份降雪量的减少可能是由于降雪量的减少，因为降水将以降雨而不是降雪的形式出现。由于气温升高，或者由于以雪的形式降落的雪较早融化，导致到春季时，地面的积雪减少，也可能导致整体降水减少。
他说，虽然未来降水量存在不确定性，但“即使降水量增加，气温的升高也足以导致融化提前发生，”迪芬博说。
斯坦福大学西部水资源项目的法伦德说，这将影响美国西部地区的水资源管理。他说，目前，像加利福尼亚州这样的地方假设水会在冬季以雪的形式储存，然后在春季以径流的形式出现，该州会为旱季的各种用途分配这些水。斯坦福大学的研究表明，这种情况将会发生改变。
可能需要更多存储
法伦德说，现在需要开始规划，以便对水坝、水库和其他水系统基础设施进行必要的调整。例如，水坝可能无法容纳一年中较早出现的全部水量。
法伦德在一封电子邮件中说：“我们需要研究总降水量、径流模式的时间和分布变化，并了解它如何与我们当前的基础设施相吻合。”“我们继续使用基于过去而非这种新常态的假设（称为规则曲线）来操作这些系统。”
他补充说：“然后，我们可以了解我们当前的基础设施在哪些方面以及如何不足。”“一些机构正在开始这样做，但可能进展不够快。由于建造基础设施需要十年或更长时间，我们有时间做出反应，但时间不多了。”
他说，目前的基础设施是为研究预测未来几年将不存在的积雪和水径流系统而建造的。“我们必须重新思考未来建造什么样的基础设施，”法伦德说。“它可能不应该像我们过去建造的那样。”
他说，第一步应该是减少需求并提高效率。还应考虑“替代来源”，例如水循环利用。此外，他说，“我们应该探索将多余的径流储存在地下含水层中的方法，以便我们可以在干旱年份将这些水用于人类和环境需求。”
他说，世界上许多地区通过“开采”地下水来度过干旱年份，“取出的水比补充的水还多。我们需要大幅改变这种方法，以便我们平均每十年主动和被动地投入的水比取出的水多。”
“当然，防洪基础设施也需要改变和改进，首先要为人们搬离危险区域（洪泛区）提供激励或要求，”法伦德说。
他指出，这不仅仅是基础设施问题。“我们还必须修改我们的政策、法规、机构和金融机制，以适应这种新常态，”法伦德补充道。“这在短时间内需要做出许多改变，而我们以往的记录表明，我们通常不会改变这些事情，除非危机已经来临或已经冲击到我们。我们不擅长提前做好准备。”
他说，“在资源竞争激烈、经济困难时期找到资金也将是一项挑战，但我们必须这样做。”
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