研究称北美西部水资源受到冬季融雪量增加的威胁

2021年04月06日 09:41 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

根据科罗拉多大学博尔德分校对40年数据的新分析,北美整个西部地区冬季有更多的雪在融化,这一令人担忧的趋势可能会影响到从滑雪条件到火灾危险和农业等各个方面。

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研究人员发现,自20世纪70年代末以来,冬季与春季的界限已经慢慢消失,从墨西哥边境到阿拉斯加北极的1065个测雪站中,有三分之一的测雪站记录到冬季融雪量增加。虽然融雪量显著增加的站点主要是在11月和3月记录到的,但研究人员发现,所有寒冷季节的月份--从10月到3月,融雪量都在增加。他们的新发现于周一发表在《自然气候变化》上,这将对水资源规划有重要影响。

“特别是在寒冷的山区环境中,雪在冬季积累 - 它增长 并达到一个点,在春季开始融化之前,达到最大深度,”该研究的主要作者和科罗拉多大学博尔德分校北极和高山研究所(INSTAAR)的研究助理Keith Musselman说。

但新的研究发现,4月1日之前的融化在北美西部600多个站点中几乎有一半增加,平均每十年增加3.5%。

“从历史上看,水资源管理者用4月1日这个日期来区分冬季和春季,但随着冬季融化量的增加,这种区分越来越模糊,”该研究的共同作者、地理学副教授、INSTAAR研究员Noah Molotch说。

雪是北美西部水和溪流的主要来源,为全球10亿人提供水源。在北美西部,雪山就像水塔一样,把水储存在高处,直到融化,让它在夏季提供给需要的低海拔地区,就像一个天然的滴灌系统。

“在旱季可靠地出现的那种缓慢的融水涓流,是我们在西部建立整个水利基础设施的基础,”Musselman说。“我们非常依赖在7月和8月的温暖季节从我们的河流和溪流中流下来的水。”

他表示,更多的冬季融雪有效地转移了水进入系统的时间,在冬季更频繁地开启那个自然滴灌系统,将其从夏季转移到其他地方。

这对于北美西部地区的水资源管理和干旱预测来说是一个很大的问题,因为西部地区的水资源管理和干旱预测在很大程度上依赖于3月和4月的冬末积雪水平。这种输水时间的转变也会影响野火季节和农业灌溉需求。

冬季湿润的土壤对生态环境也有影响。其一,湿润的土壤没有更多的能力在春季融水或暴雨期间吸收更多的水,这会增加山洪。冬季潮湿的土壤还能使微生物在原本可能休眠的时期保持清醒和解冻。这将影响养分供应的时间和水质,并可能增加二氧化碳的排放。

一个未被充分利用的数据源

在美国西部,数百个薄薄的、充满液体的金属传感器被小心翼翼地藏在地面上,远离户外爱好者的视线。这些传感器是长期运行的人工和自动雪地观测站的广泛网络的一部分。这项新的研究是首次汇编北美西部所有1065个自动站的数据,为了解山区积雪的变化情况提供了宝贵的统计学见解。

而通过使用自动的、连续记录的积雪站而不是手动的、每月的观察,新的研究表明,冬季融化趋势非常普遍。

积雪量通常是通过计算积雪融化后会产生多少水来测量的,即所谓的雪水当量,它受特定季节从天空中落下的雪量影响。但由于冬季积雪融化受温度的影响比受降水的影响更大,因此它是气候随时间变暖的更好指标。

“这些自动站点可以真正有助于了解气候变化对我们资源的潜在影响,”Musselman说。“他们的观测结果与我们的气候模型所表明的将继续发生的情况一致。”

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