斯坦福大學一項新的研究表明，全球氣溫上升可能會比之前預想的更迅速、更嚴重地縮減北半球的積雪，其中一些變化將在未來30年內發生。
專家表示，這將對飲用水、農業用水以及一些地方的水力發電產生重大影響。它還可能影響洪水控制能力，因為積雪在一年中較早融化會增加下坡徑流。冬季，山區儲存的降水也可能更多地以降雨的形式出現，而不是以雪的形式。
這將影響春季和夏季的水資源供應量，可能增加非常乾旱年份的發生頻率。
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“雖然減少積雪的情況已經預測了一段時間，但他們發現，北半球向低降雪年份的轉變和日益嚴重的水資源壓力是‘迫在眉睫的’，”斯坦福大學西部水資源專案執行主任安德魯·法倫德說。“從本質上講，他們表明，我們過去所知的‘低水位年份’將在相當短的時間內成為新常態。”
“我們過去所知的‘極端乾旱’年份——在美國西部發展的時期相對罕見——將變得更加普遍，”法倫德補充說。
這項研究於週日發表在《自然氣候變化》雜誌上，綜合了最近可獲得的 55 個氣候模型模擬資料。該研究考察了升溫將如何影響美國西部、阿爾卑斯山歐洲、中亞以及喜馬拉雅山脈和青藏高原下游地區的積雪。斯坦福大學表示，世界 50% 以上的人口居住在這些地方。
對西海岸的重大影響
斯坦福大學助理教授、該校伍茲環境研究所研究員、首席作者諾亞·迪芬博說，美國西部和加拿大、南亞以及歐亞大陸北部和中部部分地區將受影響最大。
該研究考察了在未來一個世紀內，與 1976 年至 2005 年的相同資料相比，降水、積雪量和水徑流方面可能出現的情況。它將未來與最近 30 年間出現的積雪量最低的年份進行了比較。
“我們考察了積雪和融化的極端情況，”迪芬博說。“如果我們看一下 20 世紀後期發生的最低春季徑流，我們預計未來看到低於該值的情況會發生多少次？”
迪芬博說，在未來三十年中，對於北美西部地區，10% 到 30% 的年份春季融雪徑流量將低於 1976 年至 2005 年間最糟糕年份的徑流量。
他說，到 21 世紀末，徑流量總數低於過去大約 30 年最低點的年份比例可能達到 80% 以上。
即使在較低的升溫情況下也會發生變化
迪芬博說，最令人驚訝的是，即使世界能夠將升溫幅度限制在哥本哈根國際氣候談判中商定的 2 攝氏度目標之內，積雪的加速融化也會發生。
迪芬博說，在這一溫度下，在北美西部，10% 到 30% 的年份春季降雪量將低於過去 30 年中最乾旱時期的降雪量。
迪芬博說：“在（哥本哈根）目標範圍內，看到極低降雪年份的發生率大幅增加，這表明即使實現了全球變暖目標，氣候變化也可能產生重大影響。”“在不久的將來，近期出現的最低降雪年份大約會發生三分之一的時間，這表明極低降雪狀況的發生率發生了重大變化。”
他說，在升溫 4 攝氏度的情況下，低降雪年份的發生頻率要高得多，“30% 甚至高達 90% 的年份春季降雪總量低於 20 世紀末的最低水平。”
該研究還考察了在較暖季節的積雪徑流量，並與過去的情況進行了比較。迪芬博說，它預測，與過去相比，發生“極高融化”的年份將會增加。
斯坦福大學研究了 3 月份的積雪量，3 月份被認為是降雪季節的結束。他說，該月份降雪量的減少可能是由於降雪量的減少，因為降水將以降雨而不是降雪的形式出現。由於氣溫升高，或者由於以雪的形式降落的雪較早融化，導致到春季時，地面的積雪減少，也可能導致整體降水減少。
他說，雖然未來降水量存在不確定性，但“即使降水量增加，氣溫的升高也足以導致融化提前發生，”迪芬博說。
斯坦福大學西部水資源專案的法倫德說，這將影響美國西部地區的水資源管理。他說，目前，像加利福尼亞州這樣的地方假設水會在冬季以雪的形式儲存，然後在春季以徑流的形式出現，該州會為旱季的各種用途分配這些水。斯坦福大學的研究表明，這種情況將會發生改變。
可能需要更多儲存
法倫德說，現在需要開始規劃，以便對水壩、水庫和其他水系統基礎設施進行必要的調整。例如，水壩可能無法容納一年中較早出現的全部水量。
法倫德在一封電子郵件中說：“我們需要研究總降水量、徑流模式的時間和分佈變化，並瞭解它如何與我們當前的基礎設施相吻合。”“我們繼續使用基於過去而非這種新常態的假設（稱為規則曲線）來操作這些系統。”
他補充說：“然後，我們可以瞭解我們當前的基礎設施在哪些方面以及如何不足。”“一些機構正在開始這樣做，但可能進展不夠快。由於建造基礎設施需要十年或更長時間，我們有時間做出反應，但時間不多了。”
他說，目前的基礎設施是為研究預測未來幾年將不存在的積雪和水徑流系統而建造的。“我們必須重新思考未來建造什麼樣的基礎設施，”法倫德說。“它可能不應該像我們過去建造的那樣。”
他說，第一步應該是減少需求並提高效率。還應考慮“替代來源”，例如水迴圈利用。此外，他說，“我們應該探索將多餘的徑流儲存在地下含水層中的方法，以便我們可以在乾旱年份將這些水用於人類和環境需求。”
他說，世界上許多地區透過“開採”地下水來度過乾旱年份，“取出的水比補充的水還多。我們需要大幅改變這種方法，以便我們平均每十年主動和被動地投入的水比取出的水多。”
“當然，防洪基礎設施也需要改變和改進，首先要為人們搬離危險區域（洪泛區）提供激勵或要求，”法倫德說。
他指出，這不僅僅是基礎設施問題。“我們還必須修改我們的政策、法規、機構和金融機制，以適應這種新常態，”法倫德補充道。“這在短時間內需要做出許多改變，而我們以往的記錄表明，我們通常不會改變這些事情，除非危機已經來臨或已經衝擊到我們。我們不擅長提前做好準備。”
他說，“在資源競爭激烈、經濟困難時期找到資金也將是一項挑戰，但我們必須這樣做。”
經環境與能源出版有限責任公司許可，轉載自《氣候導線》。www.eenews.net, 202-628-6500