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-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

Следуйте за InnerSelf

facebook-значокTwitter-значокНовости-значок

Получить последнее по электронной почте

{Emailcloak = выкл}

Последние видео

Ученые получили изменение климата неправильно?
by Сабина Хоссенфельдер
Интервью с профессором Тимом Палмером из Оксфордского университета.
Новая норма: изменение климата создает проблемы для фермеров Миннесоты
by КМСП-ТВ Миннеаполис-ул. Павел
Весна принесла дождь в южной части штата Миннесота, и казалось, что он никогда не прекращался.
Отчет: Сегодняшнее здоровье детей будет поставлено под угрозу в результате изменения климата
by VOA Новости
В международном отчете исследователей из учреждений 35 говорится, что изменение климата будет угрожать здоровью и качеству…
Как перегруженный мусорный газ может производить больше зеленой энергии
by InnerSelf персонала
Синтетические соединения, называемые «силоксанами», из повседневных продуктов, таких как шампунь и моторное масло, находят свой путь в…
300 Миллион сталкивается с серьезным риском вызванного климатом прибрежного наводнения 2050
by Democracy Now!
В шокирующем новом отчете говорится, что 2050, президент Чили, затопит многие прибрежные города из-за повышения уровня моря…
Предупреждение о климате: Калифорния продолжает гореть, данные о глобальных наводнениях
by MSNBC
Бен Штраус, генеральный директор и главный научный сотрудник Climate Central, присоединяется к MTP Daily, чтобы обсудить тревожную новую информацию о…
Стэнфордские климатические решения
by Стэнфордский
Изменение климата привело нас к решающему моменту в истории человечества.
Покупка возобновляемой энергии у вашего соседа
by NBC News
Brooklyn Microgrid, проект материнской компании LO3 Energy, стремится разрушить более чем 100-летнюю энергетику…

ПОСЛЕДНИЕ СТАТЬИ

Реки все время меняются, и это влияет на их способность сдерживать наводнения
Реки все время меняются, и это влияет на их способность сдерживать наводнения
by Луиза Слэйтер и др.
Дожди, которые затопили север Англии, являются последними в длинной череде наводнений, которые становятся…
Ученые получили изменение климата неправильно?
by Сабина Хоссенфельдер
Интервью с профессором Тимом Палмером из Оксфордского университета.
Новая норма: изменение климата создает проблемы для фермеров Миннесоты
by КМСП-ТВ Миннеаполис-ул. Павел
Весна принесла дождь в южной части штата Миннесота, и казалось, что он никогда не прекращался.
Умирающие тропические леса означают потерянные лекарства, которые еще предстоит обнаружить на их заводах
Умирающие тропические леса означают потерянные лекарства, которые еще предстоит обнаружить на их заводах
by Вальтер Суза
Когда я рос в Танзании, я знал, что фруктовые деревья полезны. Восхождение на манговое дерево для сбора фруктов было обычным делом ...
Отчет: Сегодняшнее здоровье детей будет поставлено под угрозу в результате изменения климата
by VOA Новости
В международном отчете исследователей из учреждений 35 говорится, что изменение климата будет угрожать здоровью и качеству…
Здание с бамбуком может охладить климат
Здание с бамбуком может охладить климат
by Киран Кук
Если вы хотите снизить глобальные температуры, попробуйте строить из бамбука, говорят британские исследователи, изучающие его термическую…
Чтобы выиграть климатические выборы, партиям нужны амбиции, а не компромисс с индустрией ископаемого топлива
Чтобы выиграть климатические выборы, партиям нужны амбиции, а не компромисс с индустрией ископаемого топлива
by Марк Хадсон
Великобритания пойдет на выборы в декабре 12 в третий раз за четыре года. Изменение климата не вызвало волн ...
Пути 3 могут подготовить города к чрезвычайным климатическим ситуациям
Пути 3 могут подготовить города к чрезвычайным климатическим ситуациям
by Райан Пламмер и др.
Города находятся на переднем крае изменения климата. В то время как их следы покрывают всего два процента Земли ...