黯淡的西部積雪是氣候“警示訊號”

乾旱和大型野火的潛在威脅籠罩著整個夏季

sierra nevada

現在才五月,但對於許多西部州來說,這已經預示著一個壓力重重的夏天。

山區積雪量低是問題的重要組成部分。

強大的格蘭德河和科羅拉多河在部分地區都出現流量偏低的情況,引發了從缺水到魚類窒息困境等一系列擔憂。美國官員已經為新墨西哥州的一種瀕危米諾魚啟動了 救援行動,格蘭德河的部分河段已經開始乾涸——這在季節初期是不尋常的事件。官員們正在敦促科羅拉多河流域各州在年底前最終確定乾旱應急計劃,因為未來短缺的可能性迫在眉睫(Climatewire,5月10日)。


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與此同時,由於乾旱條件和夏季火災的提前開始,美國西南部各州正在為可能高於平均水平的火災季做準備。西部各州至少已有10起重大野火燒燬了數萬英畝土地,其中亞利桑那州的 Tinder 火災——兩週前在科科尼諾國家森林爆發——就吞噬了超過 16,000 英畝土地(Climatewire,5月2日)。

這種不尋常的情況是在內華達山脈和落基山脈山區積雪量慘淡的季節之後發生的。今年春天早些時候,內華達山脈的積雪量已接近歷史最低水平,之後一系列冬季晚期風暴幫助提高了積雪量——但即便如此,加州水資源部在 4月初進行的一項調查發現,積雪量仍僅為歷史平均水平的 52%。截至 5 月 10 日,整個加州的積雪量約為往年同期平均水平的 20%

與此同時,落基山脈也面臨著類似的乾旱季節。截至 1 月,科羅拉多州的積雪量為近幾十年來的最低水平之一。截至本月,科羅拉多河流域大部分地區的積雪量均低於往年同期平均水平的 50%,部分地區甚至低於 25%。

即使對於一個季節而言,其影響也是令人擔憂的。

內華達山脈的積雪融化後,在春季和夏季為加州提供約 30% 的水資源。格蘭德河和科羅拉多河都由落基山脈的徑流補給,它們都為數百萬人提供飲用水。此外,春季徑流有助於溼潤和補充土壤水分——短缺會使當地植被承受壓力,並導致地貌更快乾燥,從而可能增加更早和更嚴重的野火發生的可能性。

但研究表明,本季的情況絕非異常。研究表明,幾十年來,美國西部各地的積雪量一直在下降。預計氣候變化將在未來幾年加劇這個問題。

長期趨勢

在整個美國西部,積雪量逐年下降。

三月份發表的 一項研究發現,自 1955 年以來,西部各州(從四角區以西到加利福尼亞州)90% 的積雪監測點都經歷了某種程度的減少,其中約三分之一的監測點顯示出顯著下降。相比之下,只有 2% 的站點似乎積雪量顯著增加。

總體而言,研究人員發現,自 1915 年以來,西部積雪量下降了約 21%,即 36 立方千米——他們指出,這超過了西部最大的水庫科羅拉多河流域米德湖的蓄水量。

其他研究也將近期的情況置於類似的背景下。一項值得注意的 2011 年 研究使用了樹木年輪的資料(樹木年輪可以告訴科學家特定地區過去影響森林的擾動),以重建美國西部數百年前的積雪量水平。他們發現,近期的積雪量下降在過去一千年裡幾乎是前所未有的——研究人員將這種現象歸因於“前所未有的春季變暖”

2015 年一篇較新的 論文也依賴於樹木年輪資料,重點關注內華達山脈。該論文發現,當年春季的積雪量為 500 年來最低。

顯然,西部積雪量正在長期下降——並且在這個過程中不斷打破紀錄。科學家們認為,如果氣候變化繼續不受控制地發展下去,情況只會變得更糟。

去年,《自然通訊》雜誌上的一項 建模研究得出結論,近期的積雪量下降不能僅用自然氣候變化來解釋——人為造成的全球變暖肯定是主要原因。如果目前的狀況持續下去,未來 30 年,從落基山脈到內華達山脈,整個西部各州的積雪量損失可能高達 60%。

加州大學洛杉磯分校的科學家們在一份關於內華達山脈氣候變化的 新報告中,預測了加利福尼亞州(僅限該州)類似的未來。他們認為,在一切照舊的氣候軌跡下,到本世紀末,該州的積雪量可能會下降多達 64%。

“越來越多的證據表明,內華達山脈的積雪量長期以來一直在下降,”加州大學洛杉磯分校的氣候科學家尼爾·伯格(Neil Berg)是該報告的作者之一,他指出,今年低於平均水平的積雪量可能預示著未來幾十年內的典型狀況。

雖然氣溫上升與過去和預計的積雪量下降都有很大關係,但這並不是全部原因。另一個重要因素涉及總體降水模式的變化以及從暴風雪到降雨的轉變。

氣候模型表明,在未來的氣候變化下,加利福尼亞州和美國西部其他地區可能會經歷氣候事件型別更大的變異性——例如,更嚴重的乾旱,但也可能出現更嚴重的降水事件 (Climatewire,4月24日)。乾旱年份將對山區積雪量產生明顯影響。但即使是降水事件較多的年份,如果冬季經歷的雨季多於降雪,也可能導致積雪量下降。

伯格表示,今年就是未來可能樣子的一個典型例子。

“就在幾周前,發生了一次非常大的大氣河流事件——但當時加利福尼亞州非常溫暖,因此大部分降水都以雨而不是雪的形式落下,”他告訴 E&E 新聞說,“這就是我們未來將看到的那種情況,即這類風暴帶來的降雨將多於降雪。”

伯格補充說,即使在降雪量高的年份,氣溫升高也可能導致春季融雪提前,這可能導致供水在本季更早枯竭。

對供水的威脅,更早的火災季

正如今年所表明的那樣,積雪量下降會在許多方面產生影響。人類社群淡水資源的減少是其中最令人擔憂的問題之一。

雖然加利福尼亞州和科羅拉多河流域今年可能避免嚴重的短缺,但西部水資源的未來仍然存疑。墾務局 最近警告說,到 2020 年,西部最大的淡水水庫米德湖有 52% 的可能性出現短缺狀況,而且此後風險只會增加。

“該機構指出,‘在過去十年中,下降到臨界水庫水平的風險大約增加了兩倍。’”

但還有其他風險。如果春季徑流不足或融雪過早發生,樹木和其他植物可能會受到影響。乾燥的土壤和植被也可能影響西部火災季的長度或嚴重程度。

“當積雪很早消失時,土壤會更快乾燥,植物也會如此,”亞利桑那大學的生態學家和野火專家唐納德·福克(Donald Falk)說。 福克領導了一項 研究,該研究於 12 月在《PLOS ONE》雜誌上發表,調查了西部野火燒燬面積與氣溫和積雪趨勢之間的聯絡。

“‘我們發現的最大影響是它正在影響火災季開始的時間,”他告訴 E&E 新聞說,“‘因此,當積雪量低、氣溫升高,並且一切都在快速乾燥時,真正的效果是火災季開始得更早。’”

福克指出,很難推測今年已經發生的任何單起火災是否直接受到低積雪量的影響。眾所周知,野火很難歸因於任何單一原因——它們可能受到從人類土地利用方式到氣候變數等諸多因素的影響。但總的來說,他認為長期積雪量下降將對西部火災季產生影響——而且很可能已經產生影響,因為研究表明火災季的時間正在延長。

但他還指出,許多影響西部野火的其他因素,例如氣溫上升和降水模式變化,也在推動積雪量下降——整個系統是相互關聯的。

“‘我認為積雪就像融化的冰川,”他說,“‘這就像氣候和陸地生態系統發出的警示訊號,表明正在發生變化,可能出了問題。我真的開始認為這是思考這個問題的最重要方式——就像更大問題的症狀一樣。’”

經 E&E 新聞許可,轉載自 Climatewire。E&E 在 www.eenews.net 上提供每日重要的能源和環境新聞報道。

Chelsea Harvey 為《Climatewire》報道氣候科學。她追蹤研究人員提出的重大問題,並解釋關於全球氣溫的已知資訊和需要了解的資訊。切爾西於 2014 年開始撰寫關於氣候科學的文章。她的作品曾發表在《華盛頓郵報》、《大眾科學》、《男士雜誌》等刊物上。

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