一项新的研究表明,五大湖与威斯康星州的小湖泊和含水层之间存在着惊人的联系——它们的水位都以13年为周期上升和下降。但研究人员发现,这个周期现在神秘地失调了。
威斯康星州自然资源部和威斯康星大学麦迪逊分校的气候科学家卡尔·沃特拉斯说:“过去的二十年有点特殊。”
沃特拉斯告诉《生命科学》说,自1998年以来,水位一直在下降。“我们的湖泊从未像现在这样低。”
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该研究于1月21日发表在《地球物理研究快报》杂志上。
根据威斯康星州北部70年的湖泊和含水层记录,该州的小湖泊通常以规则的周期上升和下降——大约六年上升,六年下降。但自1998年以来,水位只在2002年至2003年短暂地上升过一次。
沃特拉斯说,无论是正常的13年周期还是近期不寻常的下降趋势,都反映在世界上最大的淡水水体,即相互连接的密歇根湖和休伦湖中。
沃特拉斯说:“这告诉我们,某种水文驱动因素正在影响所有这些湖泊,以及该地区的地下水,并控制着水位。”
早期的研究揭示了密歇根-休伦湖水位上升和下降的12年周期,以及较短的8年周期。[五大湖:北美洲的“第三海岸”]
佛蒙特州林登学院的气候科学家,早期研究的主要作者,但未参与这项新研究的珍妮尔·汉拉汉说:“这很可能是同一个信号。” 汉拉汉将8年周期归因于冬季降水量的变化,将12年周期归因于夏季降水量的变化。
沃特拉斯和他的合作者同样将威斯康星州湖泊的长期上升和下降与一种称为环球遥相关(CGT)的周期性大气模式联系起来,这是一种类似于喷射气流的狭窄高空风。这种模式在在墨西哥湾上方约 16,500 英尺(5,000 米)处流动,从墨西哥湾带来水分。
研究发现,自从20世纪90年代末湖泊水位开始下降以来,CGT的模式一直停留在意味着威斯康星州降雨量减少的位置。但蒸发也起着作用。自1998年以来,高于平均水平的冬季使较小的湖泊在更长的时间内没有结冰,从而使更多的水通过蒸发散失。
沃特拉斯说:“降水和蒸发之间的平衡是关键。”
好消息是,由于今年的极地涡旋使五大湖结冰,再加上11月初的提前结冰,使小湖泊被“盖上盖子”,沃特拉斯说,2014年对威斯康星州的湖泊来说可能是更好的一年。
他说:“我们的水晶球是模糊的。” “事情可能会恢复正常,但我们不知道。今年我们看到湖泊水位和地下水位略有上升,但我们不知道这种上升是否会持续,还是一切都会继续崩溃。至少现在我们有历史可以回顾,并进行比较。”
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