高德平台气候变化正推动五大湖水位在高水位和低水位之间迅速变化

时间:2020-02-07 作者:河南《高德娱乐》 热度:
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高德娱乐-Q554258报导:  北美五大湖约占世界表面淡水的五分之一。今年5月,伊利湖和苏佩尔湖的水位创下了新的最高纪录,而安大略湖则出现了三年内第二次大范围的洪水。这些事件与北美中部大部分地区持续的降水和严重的洪水同时发生。
 
就在2013年,五大湖的水位还很低。当时,一些专家提出,气候变化以及其他人类活动,如疏浚河道和改道,将导致水位继续下降。这种情况引起了严重关切。超过3000万人生活在五大湖流域,许多人直接依赖五大湖提供饮用水、工业用水、商业航运和娱乐活动。
 
但自2014年以来,问题一直是水太多,而不是太少。高水位给该地区带来了许多挑战,包括海岸线侵蚀、财产损失、家庭流离失所和春季作物种植延迟。纽约州州长科莫(Andrew Cuomo)最近宣布进入紧急状态,以应对安大略湖附近的洪水,并呼吁根据气候变化做出更好的规划决策。
 
作为专门从事水文和气候科学的研究人员,我们认为五大湖的水位在极高和极低之间的快速变化代表着“新常态”。“我们的观点是基于全球气候变化和区域水文循环成分之间的相互作用。不断增加的降水、反复出现的高蒸发期的威胁,以及常规和不寻常的气候事件(如极端冷空气爆发)的结合,正将该地区置于未知的领域。
 
苏必利尔湖和伊利湖最近的月水位(黑点)。蓝色条是每个日历月的最高记录,黑色条是最低记录。为清晰起见,2019年5月的水位以红色条表示。图片由美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的五大湖环境研究实验室(GLERL)和密歇根大学五大湖研究合作研究所(CIGLR)的CC by - nd维护,使用在线五大湖仪表盘制作
 
计算湖泊的水量
 
五大湖目前的水位正在创造记录。苏必利尔湖(Lake Superior)是地球上面积最大的淡水湖,5月份的水位超过了602.82英尺的纪录,6月份的水位即将创下新纪录。伊利湖是世界上面积第九大的湖泊,它不仅超过了5月份的水位记录,还超过了自1986年6月以来的574.28英尺的历史月水位记录。
 
这些极端情况是由五大湖的水收支变化引起的——水从五大湖流入和流出。湖泊的水位随时间波动,主要受三个因素影响:湖泊的降雨和降雪,湖泊的蒸发,以及通过支流和河流从周围土地流入每个湖泊的径流。降雨、积雪和土壤湿度直接影响径流。
 
2019年3月25日的图片显示,每年冬天融化的积雪在五大湖周围堆积,形成径流,这是五大湖水资源预算的一个组成部分。美国宇航局地球观测站
 
这些因素之间的相互作用导致了五大湖中每个湖的水量变化。例如,在20世纪90年代末,苏必利尔湖和密歇根-休伦湖的地表水温度上升了大约2摄氏度。温度越高,水蒸发得越快,而在这段时间内,蒸发速率比年平均水平高出近30%。密歇根-休伦湖的水位降至有记录以来的最低水平。
 
然后在2014年,中西部经历了一场非同寻常的冷空气爆发,被广泛称为“极地涡旋”。“湖泊结冰,蒸发率下降。结果,水位飙升。
 
大约在同一时间,降水量在增加。2017年安大略湖洪水发生之前,安大略湖和圣劳伦斯河流域曾出现过一次极端的陆地降水。2019年的洪水是美国历史上最潮湿的冬天。
 
 
 
这些趋势对水位意味着什么?除了目前的历史最高水位,伊利湖的水位在春季上升的早,在秋季下降的早。冬季降水较多,常为降雪。由于气温上升和冬季变短,积雪正在提前融化。在2019年这样的年份,随着春季的大量降雨,产生的径流会被放大。这些水文事件的最终结果是,伊利湖目前的水位比往年同期的水位要高得多。
克利夫兰交响乐团
 
 
@NWSCLE
 
今天晚上,沿着西边的湖岸线发生了严重的洪水和侵蚀。今晚将出现最高水平。这是一个接近历史最高水平的未知领域。通过分享你的照片和洪水报告来帮助@NWSCLE !
 
气候变化的作用
 
过去五大湖的水位一直在变化,那么我们如何知道气候变化是否是现在发生变化的一个因素呢?
 
冬季和春季降水量的增加与大气变暖会输送更多的水蒸气这一事实是一致的。水从蒸汽变成液体和冰会释放能量。因此,增加的大气湿度有助于更多的降水在极端事件期间。也就是说,当天气模式是潮湿的,它们是非常潮湿的。
 
2019年5月28日,纽约州安大略湖沿岸发生洪水。
 
融雪和径流的季节循环变化与气候变化中春天提前到来的事实相一致。气候模型预测这一趋势将持续下去。同样,湖泊温度的升高也导致了蒸发的增加。当天气模式干燥时,湖水水位就会降低。
 
雨季和旱季受到风暴路径的影响,这与厄尔尼诺等全球范围的过程有关。同样,冷空气爆发与北极涛动和相关的极地急流的移动有关。这些全球模式常常对五大湖的天气产生间接影响。随着地球变暖,这些关系将如何变化还不确定。
 
更好预测的工具
 
五大湖和上中西部地区天气和供水条件的迅速变化已经对水资源管理政策、工程基础设施和人类行为构成了挑战。毫无疑问,我们正在观察五大湖气候变暖的影响,但仍有许多问题有待回答。
 
五大湖州大部分的土壤都非常潮湿。例如,在第99百分位区域,土壤湿度高于整个历史记录的98%。美国国家海洋和大气管理局
 
五大湖是一种重要的水资源。政府机构和天气预报员需要新的工具来评估未来的气候条件可能如何影响五大湖的水量预算和水位,同时还需要更好的短期预报来捕捉变化的情况。
 
创新的技术,例如将来自雪和土壤湿度图的信息整合到季节性供水预测中,可以帮助全面了解水预算的变化。更重要的一点是,五大湖区过去的情况并不是未来决策的可靠依据。

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