本世纪西南地区可能会遭遇“特大干旱”

2015年3月,一艘船在亚利桑那州佩奇严重干旱的鲍威尔湖上航行。(图片来源:贾斯汀·沙利文/盖蒂图片社)

美国西南部对干旱并不陌生,但它可能很快就会比几千年来干得更多。一项研究表明,由于人为的气候变化,该地区十年干旱的几率现在至少为50%,而下个世纪发生“特大干旱”(可能持续30多年)的几率在20%到50%之间。

加利福尼亚州已经三年了几代人以来最严重的干旱从俄勒冈州到德克萨斯州,美国西部其他州也出现了严重干旱,正如干旱监测图所示. 一些科学家甚至说美国西部的干旱已经分类就像一场大旱。但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算不上什么。

奥尔特在一份声明中说:“这将比过去2000年中看到的任何情况都要糟糕。”新闻稿,“并将对该地区的水资源构成前所未有的挑战。”

什么原因导致megadroughts ?

阿尔马登水库,加州
2013年是加利福尼亚州有记录以来最干旱的一年,它可能预示着未来几十年将更加干旱。 (图片来源:贾斯汀·沙利文/盖蒂图片社)

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,是什么因素控制了干旱发生的时间?主要作者纳森·施泰格和哥伦比亚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世纪发生了这样的干旱,但此后就没有了。他们发现太平洋海洋表面温度降低、大西洋表面温度升高和“辐射强迫”是原因。

辐射强迫或气候强迫是温室效应背后的基本概念,正如麻省理工学院的解释

辐射强迫的概念是相当直接的。能量不断地以阳光的形式流入大气层,而阳光总是照射在地球表面的一半。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——一些能量总是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,那么一定有一些升温(或者降温,如果这个数字是负的)正在进行。

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,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方向。”告诉副.“它们都导致西南地区的风暴减少。”

在一个干旱地区,风暴的减少意味着降雨量的减少,而该地区大约70%的降雨都是在夏末季风季节。

比尘暴还要糟糕

甚至连持续长达八年的20世纪30年代的“沙尘暴”也没有资格成为真正的特大干旱。尽管如此,这些数十年的灾难在历史上一直在世界各地发生,在树木年轮和沉积物中留下了证据。例如,在11世纪50年代,科罗拉多河沿岸发生了一次严重的地震,据报道,北美西南部的一些地震持续了50年。

特大干旱是自然发生的,但是就像沙尘暴,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,许多自然气候循环预计将变得更加夸张,导致更强烈的风暴和更炎热、更无情的干旱。

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德克萨斯州埃尔帕索附近格兰德河上大象丘大坝的低潮标志。 (照片:Cutt TEICH公司,由休士顿大学图书馆/维基媒体共享)

“对于美国西南部来说,我对避免真正的特大干旱并不乐观,”参与该项目的奥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。“随着我们向大气中添加温室气体——我们还没有停止这种行为——我们正在为特大干旱权衡。”

奥特和他的同事发现,即使是顶级计算机模型也无法捕捉到一些低频水气候的怪癖,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特大干旱的风险。虽然其他模型认为美国西南部的风险低于50%,但新研究表明风险更高,“在某些地区可能高于90%”

根据这项研究,西南部也面临着在100年内发生35年特大干旱的20%到50%的可能性。在最严重的气候变暖情况下,干旱持续50年的几率在5%到10%之间,研究人员称这一风险“不容忽视”

由于吸热的二氧化碳在天空中滞留了几个世纪,一些气候变化正在发生不可避免的. 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好准备,特别是在人口增长已经导致供水紧张的地方。干旱是预测气候变化将对全世界农业造成严重破坏的一个重要原因,最近加利福尼亚、德克萨斯和其他州的旱灾就说明了这一危险。

目前还不清楚美国西部的干旱会持续多久,奥尔特补充说,但“随着持续的气候变化,这是未来事情的一瞥。”这是对我们未来的展望。”