Изменение климата ведет к быстрым сдвигам между высоким и низким уровнем воды на Великих озерах

Изменение климата ведет к быстрым сдвигам между высоким и низким уровнем воды на Великих озерах Волны на Озере Верхнем разбиваются о набережную Дулута, Миннесота, сентябрь 10, 2014. Ранден Педерсон, CC BY

Великие озера Северной Америки содержат около пятая часть поверхностной пресной воды в мире, В мае на озерах Эри и Супериор были установлены новые рекорды высокого уровня воды. Широкое наводнение через озеро Онтарио для второй раз за три года, Эти события совпадают с постоянными осадками и сильными наводнениями в большей части центральной части Северной Америки.

Еще в 2013 уровень воды на большинстве Великих озер был очень низким. В то время некоторые эксперты предположили, что изменение климата, наряду с другими человеческими действиями, такими как дноуглубительные работы в канале и водозаборы, приведет к продолжают снижаться, Этот сценарий вызвал серьезную обеспокоенность. Более 30 миллионов человек живут в бассейне Великих озер, и многие из них напрямую зависят от озер для питьевой воды, промышленного использования, коммерческого судоходства и отдыха.

Но после 2014 проблема заключалась в том, что воды было слишком много, а не слишком мало. Половодье создает столько же проблем для региона, включая эрозию береговой линии, повреждение имущества, перемещение семей и задержки с посадкой яровых культур. Нью-Йорк губернатор Эндрю Куомо недавно объявил чрезвычайное положение в ответ на наводнение вокруг озера Онтарио во время призыва к лучшие планировочные решения в свете изменения климата.

Как исследователи, специализирующиеся на гидрология наука о климатеМы считаем, что быстрые переходы между экстремально высокими и низкими уровнями воды в Великих озерах представляют собой «новую норму». Наше мнение основано на взаимодействии между глобальной изменчивостью климата и компонентами регионального гидрологического цикла. Увеличение количества осадков, угроза повторяющихся периодов сильного испарения и сочетание как обычных, так и необычных климатических явлений, таких как экстремальные выбросы холодного воздуха, ставят регион на неизведанную территорию.

Изменение климата ведет к быстрым сдвигам между высоким и низким уровнем воды на Великих озерах Последние месячные уровни воды на озере Верхнем и озере Эри (черные точки). Синие полосы являются рекордно высокими для каждого календарного месяца, а черные полосы - рекордно низкими. Уровни воды за май 2019 представлены в виде красной полосы для ясности. Изображение разработано с использованием онлайн-панели мониторинга Великих озер (https://www.glerl.noaa.gov/data/dashboard/GLD.html), которая поддерживается Лабораторией экологических исследований Великих озер (ГЛЭРЛ) и Глобальной администрацией озер. Кооперативный институт исследований великих озер Мичиганского университета (CIGLR), CC BY-ND

Расчет водного баланса озер

Текущий уровень воды на Великих озерах устанавливает рекорды. Озеро Верхнее, самое большое пресноводное озеро на Земле по площади, превзошло свой рекорд в футах 602.82 за май и готово установить новый рекорд за июнь. Озеро Эри, девятое по величине озеро в мире по площади поверхности, превзошло не только свой рекордный уровень воды за май, но и его рекордный месячный уровень воды в футах 574.28, который стоял с июня 1986.

Эти крайности являются результатом изменений в Водный бюджет Великих озер - движение воды в и из озер. Уровни воды в озерах меняются со временем, в основном под влиянием трех факторов: дождей и снегопадов над озерами, испарения над озерами и стока, который поступает в каждое озеро из окружающей земли через притоки и реки. Сток напрямую зависит от осадков над землей, снежного покрова и влажности почвы.

Изменение климата ведет к быстрым сдвигам между высоким и низким уровнем воды на Великих озерах Сток от таяния снега, который накапливается вокруг Великих озер каждую зиму, показанный здесь в марте 25, 2019, является одним из элементов водного баланса озер. NASA Earth Observatory

Взаимодействие между этими факторами приводит к изменению количества воды, хранимой в каждом из Великих озер. Например, в конце 1990 температура поверхности воды на озерах Верхнее и Мичиган-Гурон вырос примерно на 2 градусов C, Вода испаряется быстрее, когда она теплее, и в течение этого периода скорость испарения была почти на 30% выше среднегодового уровня. Уровень воды на озере Мичиган-Гурон упал до самые низкие уровни, когда-либо зарегистрированные.

Затем в 2014 на Среднем Западе произошла необычайная вспышка холодного воздуха, получившая широкое название "Полярный вихрь." Озера замерзли и скорость испарения упала. В следствии, уровень воды вырос.

Примерно в то же время количество осадков увеличивалось. Потоп 2017 на озере Онтарио последовал за весной сильных сухопутных осадков в бассейнах озер Онтарио и реки Святого Лаврентия. Потоп 2019 следует самая влажная зима в истории США.

Что эти тенденции означают для уровня воды? В дополнение к нынешним рекордно высоким уровням воды в озере Эри были растет раньше весной и снижается раньше осенью, Больше зимних осадков выпадает, часто как снег. Снег тает раньше в ответ на повышение температуры и более короткие зимы. Результирующий сток затем усиливается в годы, подобные 2019, с большими весенними дождями. Общий эффект этой комбинации гидрологических явлений заключается в том, что нынешние уровни воды в озере Эри намного выше, чем обычно для этого времени года.

Роль изменения климата

Уровень воды в Великих озерах в прошлом менялся, так как же мы узнаем, является ли изменение климата фактором изменений, происходящих сейчас?

Увеличение осадков зимой и весной согласуется с тем фактом, что потепление атмосферы может переносить больше водяного пара. Преобразование воды из пара в жидкость и лед высвобождает энергию. В результате повышенная влажность атмосферы способствует большему количеству осадков во время экстремальных явлений. То есть, когда погодные условия мокрые, они очень мокрые.

Наводнение в штате Нью-Йорк вдоль береговой линии озера Онтарио, май 28, 2019.

Изменения в сезонных циклах таяния снега и стока соответствуют тому факту, что весна наступает раньше в условиях изменяющегося климата. Климатические модели прогнозируют, что эта тенденция сохранится. Аналогичным образом, повышение температуры озера способствует усилению испарения. Когда погодные условия сухие, это приводит к снижению уровня озера.

На влажные и сухие периоды влияют следы штормов, которые связаны с глобальными процессами, такими как Эль-Ниньо. Так же, вспышки холодного воздуха связаны с Арктическое колебание и связанные с этим сдвиги в потоке полярной струи. Эти глобальные модели часто имеют косвенное влияние на погоду Великих озер, Неизвестно, как эти отношения изменятся, когда планета согреется.

Инструменты для лучших прогнозов

Быстрые изменения в погоде и условиях водоснабжения в районе Великих озер и на верхнем Среднем Западе уже ставят под сомнение политику управления водными ресурсами, инженерную инфраструктуру и поведение людей. Мы, несомненно, наблюдаем последствия потепления климата в Великих озерах, но на многие вопросы еще предстоит ответить.

Изменение климата ведет к быстрым сдвигам между высоким и низким уровнем воды на Великих озерах Почвы в большинстве штатов Великих озер чрезвычайно влажные. Например, в зонах 99th процентиль влажность почвы выше, чем 98% от всей исторической записи. NOAA (https://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/Soilmst_Monitoring/US/Soilmst/Soilmst.shtml#)

Великие озера в совокупности критический водный ресурс, Правительственным учреждениям и синоптикам нужны новые инструменты для оценки того, как климатические условия в будущем могут повлиять на бюджет воды в Великих озерах и уровень воды, а также более точные краткосрочные прогнозы, отражающие изменяющиеся условия.

Инновационные методы, такие как включение информации из карт снега и влажности почвы в сезонные прогнозы водоснабжения, могут помочь получить полную картину того, что происходит с бюджетом на воду. Более важно то, что прошлые условия вокруг Великих озер не являются надежной основой для принятия решений, которые повлияют на будущее.Беседа

Об авторе

Дрю Гроневольд, доцент кафедры окружающей среды и устойчивого развития, Мичиганский университет и Ричард Б. (Рикки) Руд, профессор наук о климате и космосе и инженерии, Мичиганский университет

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

Жизнь после углерода: следующая глобальная трансформация городов

by PЭт Пластрик, Джон Кливленд
1610918495Будущее наших городов не такое, как раньше. Модель современного города, которая получила широкое распространение в двадцатом веке, изжила себя. Он не может решить проблемы, которые он помог создать, особенно глобальное потепление. К счастью, в городах появляется новая модель развития городов, которая активно занимается реалиями изменения климата. Он трансформирует способы, которыми города проектируют и используют физическое пространство, генерируют экономическое богатство, потребляют и распоряжаются ресурсами, эксплуатируют и поддерживают природные экосистемы и готовятся к будущему. Доступно на Amazon

Шестое вымирание: неестественная история

Элизабет Колберт
1250062187За последние полмиллиарда лет произошло пять массовых вымираний, когда разнообразие жизни на земле внезапно и резко сократилось. Ученые всего мира в настоящее время отслеживают шестое вымирание, которое, согласно прогнозам, является самым разрушительным событием исчезновения со времени удара астероида, уничтожившего динозавров. На этот раз катаклизм - это мы. В прозе, которая одновременно откровенна, интересна и глубоко информирована, Житель Нью-Йорка писательница Элизабет Колберт рассказывает нам, почему и как люди изменили жизнь на планете так, как ни один вид не имел раньше. Переплетая исследования в полдюжине дисциплин, описания увлекательных видов, которые уже были утеряны, и историю вымирания как концепцию, Кольберт предоставляет движущий и всеобъемлющий отчет об исчезновениях, происходящих на наших глазах. Она показывает, что шестое вымирание, вероятно, будет самым длительным наследием человечества, заставляя нас переосмыслить фундаментальный вопрос о том, что значит быть человеком. Доступно на Amazon

Климатические войны: борьба за выживание в условиях перегрева мира

Гвинн Дайер
1851687181Волны климата беженцев. Десятки несостоявшихся государств. Тотальная война. От одного из величайших геополитических аналитиков мира исходит ужасающий взгляд на стратегические реалии ближайшего будущего, когда изменение климата подталкивает мировые державы к сквозной политике выживания. Пресный и непоколебимый, Климатические войны будет одной из самых важных книг в ближайшие годы. Прочитайте это и узнайте, к чему мы идем. Доступно на Amazon

От издателя:
Покупки на Amazon идут, чтобы покрыть стоимость привлечения вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ClimateImpactNews.com бесплатно и без рекламодателей, которые отслеживают ваши привычки просмотра. Даже если вы нажмете на ссылку, но не купите эти выбранные продукты, все остальное, что вы купите в этом же посещении Amazon, платит нам небольшую комиссию. Никаких дополнительных затрат для вас нет, поэтому, пожалуйста, внесите свой вклад. Вы также можете пройдите по этой ссылке использовать в Amazon в любое время, чтобы вы могли помочь поддержать наши усилия.

enafarZH-CNzh-TWnltlfrdehiiditjakomsfaptruesswsvthtrurvi

Последние видео

Изменение климата делает некоторые дома не подлежащими страховке
by CBC News
Изменение климата в корне изменило природу риска как для домовладельцев, так и для страховых компаний.
Сибирь: тающая вечная мерзлота
by Arte Документальный фильм
Российский геофизик Сергей Зимов вместе со своим сыном Никитой хотят предотвратить оттаивание вечной мерзлоты из-за…
Южная Африка: города без воды
by Документальные фильмы DW
К году 2050 четверть городов мира столкнется с нехваткой воды. Кейптаун уже работает ...
Перекачиваемая вода: глобальный кризис исчезающих подземных вод
by США СЕГОДНЯ
В местах по всему миру запасы подземных вод быстро исчезают. Поскольку водоносные горизонты уменьшаются, и скважины начинают уходить…
Почему изменение климата не будет легко решено
by Программа Тома Гартмана
Решения по изменению климата должны быть намного более радикальными и гораздо более мощными, чем решения, которые мы…
Противо-интуитивное решение для людей, чтобы заботиться об изменении климата
Противо-интуитивное решение для людей, чтобы заботиться об изменении климата
by Камьяр Разави
В майском эпизоде ​​«Сегодня вечером на прошлой неделе» с Джоном Оливером Билл Най, научный парень, взял паяльную лампу на миниатюрный глобус…
5 Пути Быть Ответственным Туристом Дикой Природы
5 Пути Быть Ответственным Туристом Дикой Природы
by Трейси МакКинни
Представьте себе прогулку по пышному тропическому лесу. Вы слышите шелест над головой, и недоеденные фрукты плюхаются на…

ПОСЛЕДНИЕ СТАТЬИ

Засуха и изменение климата приводят к росту цен на воду в бассейне Муррей-Дарлинг
Засуха и изменение климата приводят к росту цен на воду в бассейне Муррей-Дарлинг
by Нил Хьюз
Цены на воду в южной части бассейна Мюррей-Дарлинг достигли самого высокого уровня со времен худшего тысячелетия ...
Революционные изменения необходимы, чтобы остановить беспрецедентный глобальный кризис исчезновения
by Мишель Лим
Мы являемся свидетелями утраты биоразнообразия такими темпами, которые ранее не встречались в истории человечества.
Изменение климата делает некоторые дома не подлежащими страховке
by CBC News
Изменение климата в корне изменило природу риска как для домовладельцев, так и для страховых компаний.
Восстание вымирания использует тактику, которая свергла диктаторов - но мы живем в условиях либеральной демократии
Восстание вымирания использует тактику, которая свергла диктаторов - но мы живем в условиях либеральной демократии
by Оскар Берглунд
После захвата части центрального Лондона в течение двух недель в апреле, летнее восстание Исчезающего Восстания (XR) теперь…
Тепловой удар: врач предлагает советы, чтобы оставаться в безопасности, когда температура поднимается
Тепловой удар: врач предлагает советы, чтобы оставаться в безопасности, когда температура поднимается
by Габриэль Нил
Я легко помню, как смеялся над Уайлом Э. Койотом, который пытался поймать Road Runner, смотря субботние мультфильмы…
Сибирь: тающая вечная мерзлота
by Arte Документальный фильм
Российский геофизик Сергей Зимов вместе со своим сыном Никитой хотят предотвратить оттаивание вечной мерзлоты из-за…
Наука может удвоить солнечный дивиденд
Наука может удвоить солнечный дивиденд
by Тим Рэдфорд
Исследователи нашли три новых способа удвоить солнечные дивиденды, заставляя солнце работать тяжелее и доставлять больше ...
Кораллы-беженцы перемещаются, чтобы избежать потепления
Кораллы-беженцы перемещаются, чтобы избежать потепления
by Вашингтон
Коралловые рифы отступают от экваториальных вод и создают новые рифы в более умеренных регионах, новое исследование ...