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西南地区千年巨旱无望缓解,这是 1200 年来最严重的干旱

短期内缓解的希望渺茫,随着持续升温,长期前景可能会更加严峻。

作者:Tom Yulsman
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2021 年 7 月 12 日,在新墨西哥州北部,从里奥格兰德峡谷上方看向北方的景色中,可以看到远方野火产生的烟雾。一项新研究发现,2000 年至 2021 年是北美西南部至少 1200 年来最干旱的 22 年。如果没有人为气候变化,这甚至不能算作一次持续的干旱事件。图片来源:©Tom Yulsman

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注意:自本文初次发表以来,我添加了关于这场新的巨旱研究的首席作者 Park Williams 的评论以及额外的图表。

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雪,随之而来的是巨大的希望。

这就是加州十二月天气故事的精髓。(在此向 H. Allen Smith 致敬,他的 1930 年天气预报以“雪,接着是滑雪板上的小男孩”开头。)

这个月开始时情况严峻,加州 80% 的地区正遭受极端干旱或更严重的状况。12 月 1 日,全州积雪——2300 万人的饮用水源——仅为正常值的 18%。但随后,大气河流将一支太平洋风暴队伍送上岸。它们带来了大量的水汽,倾泻下充沛的降水,到 12 月 30 日,积雪量已达到正常值的 160%。

随着积雪堆积,人们对缓解席卷北美西南部(包括加州)的千年巨旱的希望也随之高涨——根据一项新研究,这是 1200 年来最严重的干旱。

那是过去。这是现在

美国宇航局 Terra 和 Aqua 卫星拍摄的图像动画显示,加州内华达山脉的积雪急剧减少。1 月 1 日,积雪量为当天的 150% 以上。到 1 月 23 日,已急剧减少,到 2 月 12 日更是如此,当时积雪量仅为正常值的 77%。(图片来源:NASA Worldview,动画制作:Tom Yulsman)

图片来源:NASA Worldview,动画制作:Tom Yulsman

正如上面的动画所示,加州内华达山脉的积雪自 12 月底以来显著减少。(为了帮助您确定地理方位,画面中偏上方的那个大湖是太浩湖。)

零降水

到目前为止,2 月份——通常是加州一年中最湿润的月份——该州大部分地区完全没有降水。本月其余时间预计也不会有缓解。如果这一预测成真,2022 年的 1 月和 2 月将成为加州历史上最干旱的 1 月和 2 月,载入史册。

加州水资源控制委员会副主任 Erik Ekdahl 在最近的一次委员会会议上表示:“二月份剩余时间没有降水预报。三月份的长期预报降水也极少。所有这些都表明,全州范围内的干旱状况将再次变得相当严峻。”

美国西部山区本应积累健康的积雪来为城镇、农场和工业供水,但 2 月份至今,该地区大部分地区的降水一直稀少。(图片来源:Copyright ©2022, PRISM Climate Group, Oregon State University, https://prism.oregonstate.edu。地图绘制日期:2022 年 2 月 18 日。)

Copyright ©2022, PRISM Climate Group, Oregon State University, https://prism.oregonstate.edu。地图绘制日期:2022 年 2 月 18 日。

干旱已远不止加州。如上图所示,2 月份,美国西部大部分地区的降水已经停止。

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北美西南部落后

值得庆幸的是,10 月和 12 月的湿润天气帮助巩固了西部一些地区的积雪。截至 2 月 18 日,太平洋西北地区的积雪量约为平均水平的 90%。但北美西南部,这个正遭受巨旱的地区,大部分都落后了。

该地区的核心是科罗拉多河盆地,它是 4000 万人的水源,也是 1.4 万亿美元经济的生命线。1 月 10 日,该盆地上游——提供大部分径流——的积雪看起来相当健康,达到了当天的平均水平的 124%。此后,该地区部分地区表现良好。但对于整个科罗拉多河上游盆地而言,积雪累积缓慢。因此,到 2 月 18 日,积雪量已降至平均水平的 85%

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这张地图显示了 2022 年 2 月 18 日美国西部积雪状况,为 1991-2020 年平均水平的百分比。黄色框内,表明积雪较薄的深橙色占主导地位,该框界定了北美受 1200 年来最严重巨旱影响的区域。(图片来源:Natural Resources Conservation Service。标注:Tom Yulsman)

Natural Resources Conservation Service。标注:Tom Yulsman

需要更多的积雪来缓解干旱并阻止美国两大水库——米德湖(最大)和鲍威尔湖——的水位持续下降。由于这场巨旱,自 2000 年以来,为这些水库供水的科罗拉多河流量减少了近 20%——尽管用水量却在增加。

因此,去年 8 月,这两个水库的水位降至如此之低,以至于美国垦务局宣布了该河有史以来的第一次短缺,导致今年水资源供应大幅削减。亚利桑那州将承受最大的痛苦,损失约五分之一的科罗拉多河供应。(主要是农民,而非城市居民将受到影响。)

2020 年 10 月 12 日拍摄的鲍威尔湖(美国第二大水库)的航拍照片。水面以上可见的浅色岩石带显示了湖水下降了多少——这是一个令人不安的“浴缸环”,标志着二十年来巨旱的剧烈影响。(图片来源:Waterdesk.org / Lighthawk.org)

Waterdesk.org / Lighthawk.org

不幸的是,美国垦务局预计今年 4 月至 8 月期间,科罗拉多河流入鲍威尔湖(位于米德湖上游)的天然流量将仅为平均水平的 78%。而且,长期来看,水资源供应的削减可能会更多。

巨旱

2 月 14 日在《自然》杂志上发表的近期巨旱研究,提供了更多担忧的理由。

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一些研究人员此前曾发现,2000 年至 2018 年是自公元 800 年以来第二干旱的时期。此后,尤其是在 2020 年夏季开始的严重干旱条件,并在 2021 年夏季加剧,使得情况变得更加糟糕。

研究人员使用树木年轮重建了自公元 800 年以来的土壤湿度。他们还利用气候模型来估计人为升温对观测到的干旱的贡献程度。

考虑到 2021 年非同寻常的干旱严重程度,2000 年至 2021 年成为自公元 800 年以来 12 个世纪中最干旱的 22 年时期。气候模型显示,42% 的巨旱可归因于人为变暖对土壤的影响。科学家们指出:“没有这种人为影响,‘2000-2021 年甚至不会被归类为一次延长干旱事件’。”

研究人员利用树木年轮记录和现代观测数据,估算了从现在到公元 800 年的土壤湿度。然后,计算机建模使他们能够确定当前巨旱有多少可以归因于人为引起的气候变化。动画显示,如果没有人为的干燥趋势,2000 年代由于自然波动仍然会很干旱,但其程度无法与过去一千年中几次最严重的巨旱相比。(图片来源:Park Williams)

Park Williams

UCLA 气候科学家、此前和当前研究的首席作者 Park Williams 说:“我对 2021 年干旱条件的严重程度感到惊讶。我真的认为世纪之交的干旱有很大可能在几十年后开始缓解,类似于 16 世纪末发生的巨旱。但从 2020 年夏季到 2021 年夏季,干旱真的加倍了,并明确表示它还不会离开。”

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事实上,Park 和他的同事发现,当前的巨旱很有可能将持续到第 23 年。在他们进行的 75% 的气候模拟中,干旱持续到了第 30 年。

Williams 说:“即使明年恰好异常湿润,过去二十年来积累的水分赤字也很大,我们的分析表明,西部可能需要连续几个非常湿润的年份才能走出困境。”

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但他确实带来了一些令人鼓舞的消息:“西部各州在重写科罗拉多河分配法以使其更加现实和可持续方面取得了巨大进展,加州正在采取多项重要的抗旱措施,例如监测中央谷地的地下水开采。”

另一方面,尤其是在经历了一两年湿润的年份后,进一步减少城市和农业用水可能会在政治上具有挑战性。

Williams 说:“总的来说,我们真的需要一些幸运的、湿润的年份尽快出现。但当这种情况不可避免地发生时,重要的是我们不要放弃正在取得的进展。”

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