本世纪西南地区可能会遭遇“特大干旱”

2015年3月,亚利桑那州佩奇,一艘船在严重干旱的鲍威尔湖上航行。(图片来源:Justin Sullivan/Getty Images)

美国西南部对干旱并不陌生,但它可能很快就会变得比几千年来更干燥。根据一项研究,由于人为的气候变化,该地区发生长达10年干旱的可能性现在至少为50%,而下个世纪发生“特大干旱”(可能持续30多年)的可能性在20%到50%之间。

加州已经实行了三年几代人以来最严重的干旱从俄勒冈州到德克萨斯州,西部其他州也出现了大面积的极端干旱,正如这张干旱监测地图所示.一些科学家甚至说整个美国西部都在干燥已经分类作为一个超级大佬。但是,领导这项研究的康奈尔大学地球科学家托比·奥尔特警告说,今天的干旱期与即将到来的干旱期相比根本不算什么。

奥尔特在一份报告中说:“这将比过去2000年所见的任何情况都要糟糕。新闻稿,“这将对该地区的水资源构成前所未有的挑战。”

是什么导致了特大干旱?

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2013年是加州有记录以来最干旱的一年,它可能预示着未来几十年更加干旱。 (图片来源:Justin Sullivan/Getty Images)

最近的一项研究得出了同样的结论,但试图回答更大的问题:是什么导致了特大干旱,是什么因素控制了它们的时间?主要作者内森·斯泰格和哥伦比亚大学地球研究所的同事们研究了气候模型,以找出为什么9世纪到16世纪经历了这样的干旱,但从那以后就没有了。他们发现,太平洋海洋表面温度下降、大西洋表面温度上升和“辐射强迫”是造成这种现象的原因。

辐射强迫或气候强迫是温室效应背后的基本概念,麻省理工学院解释道

辐射强迫的概念是相当简单的。能量不断地以阳光的形式流入大气层,而阳光总是照射到地球表面的一半。其中一部分阳光(约30%)被反射回太空,其余的被地球吸收。就像任何处于寒冷环境中的温暖物体一样——太空是一个非常寒冷的地方——总有一些能量以不可见的红外光的形式辐射回太空。从流入的能量中减去流出的能量,如果这个数字不是零,就一定有一些变暖(如果这个数字是负的,就一定有一些变冷)。

这项科学很重要,因为它为今天提供了一个明确的警告,当全球变暖加剧时,同样的海洋温度模式正在发生。他们的研究发表在《科学进展》杂志上。

斯泰格说:“温暖的大西洋和寒冷的太平洋都会改变风暴的走向告诉副.“它们都会减少前往西南部的风暴。”

在一个已知干燥的地区,风暴的减少意味着降雨的减少,而该地区大约70%的降雨是在夏末的季风季节。

比沙尘暴还糟糕

甚至连20世纪30年代持续了8年之久的尘暴都算不上真正的大干旱。然而,在历史上,这些几十年的灾难在世界各地发生过,在树木年轮和沉积物中留下了证据。例如,在1150年代,科罗拉多河沿岸出现了一次严重的洪水,据报道,北美西南部的一些洪水已经持续了50年。

特大干旱是自然发生的,但是比如尘暴在美国,它们也容易受到人类的影响。随着人类温室气体排放加剧全球变暖,许多自然气候周期预计将变得更加夸张,导致更多强烈的风暴和更热、更无情的干旱。

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在德克萨斯州埃尔帕索附近的格兰德河上,大象丘大坝上的低水位标记。 (图片来源:Curt Teich & Co.,由休斯顿大学图书馆特殊馆藏/维基共享资源提供)

“对于美国西南部,我对避免真正的特大干旱并不乐观,”奥尔特说这项研究发表在《气候杂志》上来自美国地质调查局和亚利桑那大学的研究人员。“当我们向大气中添加温室气体时——我们还没有停止这种情况——我们正在为超级干旱权衡。”

奥尔特和他的同事们发现,即使是顶级的计算机模型也无法捕捉到一些低频的水气候反常现象,他们设计了一种方法,利用模型和古气候数据来评估下个世纪发生超级干旱的风险。虽然其他模型认为美国西南部的风险低于50%,但新的研究表明,这一风险更高,“在某些地区可能高于90%”。

根据这项研究,西南部在100年内还面临着20 - 50%的几率发生35年一次的大干旱。在最严重的变暖情况下,干旱持续50年的几率在5%到10%之间,研究人员称这种风险“不可忽略”。

由于吸热的二氧化碳在天空中徘徊了几个世纪,一些气候变化也是如此不可避免的.该研究的作者写道,美国西部需要通过适应计划为长期干旱做准备,特别是在人口增长已经使供水紧张的地方。干旱是气候变化预计将对全球农业造成严重破坏的一个重要原因,最近加州、德克萨斯州和其他州的干旱就说明了这一危险对数百万美国人的影响。

奥尔特补充说,目前还不清楚美国西部目前的干旱会持续多久,但“随着气候变化的持续,这只是未来的一个缩影。这是我们未来的预演。”