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为什么加州的干旱和洪水只会变得更糟

2021

金州有一个严酷的冬天。 10月1日至3月3日期间,全州大多数加州气象站报告的降水量超过正常水平。 该州的积雪已经发展成为40年来的第五大积雪,有些地方的积雪高达25英尺。

在2011年至2017年和去年的干燥冬季经历了长达六年的干旱之后,它需要水分。 Snowpack和水库现在存放。 但持续的降雨淹没了许多地区,包括北加州俄罗斯河沿岸的城镇。 在Guerneville,居民在河水膨胀到45英尺高的地方后划了一圈。 雨水,洪水和泥石流也破坏了该州各地区的房屋和道路。

今年冬天从干燥到潮湿的戏剧性变化暗示着将要发生的事情。 科学家们预测,未来加利福尼亚州的总降水量将保持接近恒定,但它将在较短的时间内落下,其中更多的是降雨。 该州也将经历更大的变化 - 更潮湿更干燥的年份。 这些发现强调了捕获降雨和改善老化基础设施的必要性。

以下是加利福尼亚现在和未来的雨季的预期:

谈到雨雪,加利福尼亚往往是全有或全无。 “我们在美国大陆的气候变化最大,”水资源政策智库太平洋研究所研究主任希瑟库利说。 “我们有非常非常潮湿的岁月,而且我们的生活非常非常干燥。”

加州降水的时间也是独一无二的。 该州有地中海气候,这意味着潮湿,温和的冬季和温暖干燥的夏季。 但加利福尼亚州在夏季使用大部分水,其中大部分用于种植灌溉作物。 (美国大部分的水果,蔬菜和坚果都是在加利福尼亚州的中央山谷种植的。)为了在夏季帮助提供水源,农场和城市都依赖于内华达山脉积雪融化的水。 加利福尼亚人还将多余的水存储在水库和地下含水层中。

加利福尼亚大学圣地亚哥分校的研究气象学家亚历山大·格什胡诺夫说,很多州的雨雪都是从大气的河流中流下来的,这些河流是天空中强烈水分输送的短暂走廊。 受到来自海洋的水分的影响,这些河流随风流动,保持水分,直到它被挤出来。 在加利福尼亚州,当大气层河流撞击内华达山脉时,就会发生这种情况,西部山脉下降和下雪,并使该州东部地区相对干燥。

加州大学洛杉矶分校的气候科学家Daniel Swain说:“今年冬天,我们已经看到了大量较冷的[大气河流]。 大气河流通常与温暖的风暴有关,但今年加利福尼亚有温暖和寒冷的风暴。 Swain将这些寒冷的风暴追踪到平流层极地涡旋破裂,导致大量极地空气坐落在加拿大上空,偶尔向南移动。 此外,这个冬季的极涡旋流导致了一条波浪形的急流,其弯曲位于西海岸。 斯旺说,由于喷射流的位置,我们有这个持久的区域,有利于增加暴风雨。

虽然加利福尼亚州的气候一直是变化的,但本世纪从潮湿到干燥的大变动预示着整体转向更加激烈的未来气候。

由于行星的极点比热带地区的变暖速度快,因此这两个气候带之间的温差变得越来越小。 这导致了亚热带干旱地区的扩张。 这个亚热带地区正在进入地中海气候,包括智利,南非,澳大利亚和地中海盆地的气候,导致这些地区的总降水量减少。

根据Gershunov在2017年的一项研究,加利福尼亚正在藐视这一趋势,预计年平均降水量将保持不变。但预计降雨强度会增加,这意味着更多的降雨将在更短的时间内降低。 这要归功于大气的河流。 随着温度的升高,大气层会保持更多水分。 因此,虽然加利福尼亚的整个旱季将延长,但由于亚热带和温度升高,其冬季大气的河流将比以前倾倒更多的水。

在2018年的一项研究中,Swain的团队评估了气候变暖时预期的极端风暴和干旱的数量,预计到本世纪末湿润极端将增加100%至200%。 与2013年至2014年干旱年相似的极端干旱年份将在2050年变得更加普遍,特别是在南加州。 “降水鞭打或从干旱到淹水冬季的直接转变将增加约50%。这将消除所谓的”肩季“,通常在极端天气之间起缓冲作用。当它下雨时,它将是在一个较短的窗口,在冬天。“我们正在使一个已经狭窄的季节更集中,牺牲肩部季节说斯温。

这些变化可能带来灾难性的后果。 在他的研究中,斯温认为像1862年大洪水这样的洪水风险扼杀了数千人并形成了一条长达300英里的内陆海域。 他发现,到2060年再次发生同样规模的事件有50%的可能性。 “现在基本上会淹没现在数百万人居住的土地。”斯温说。

如果暴雨压倒了该州老化的大坝,大雨可能会造成灾难。 最近陆军工程兵团的一份报告发现,一场罕见的强大风暴可能导致洛杉矶附近的Whittier Narrows大坝破坏,威胁下游社区的生命。

未来的干旱还将测试加州的水资源储备。 由于温度会变暖,使景观变得干燥,它们会变得更糟。 太平洋研究所的库利说,像加利福尼亚州一样的单一潮湿冬季不足以恢复该州的地下水含水层。 当积雪和地表水越来越少时,地下水是风化干旱的关键。 由于铺砌的表面和通道化的水道,现在金州大部分的大部分水都直接流入海洋。

好消息是,国家可以做很多事情 - 或者已经在做什么 - 以适应潮湿和干燥的温暖未来。 “我认为我们有很多机会重新思考如何管理水和土地的使用,”库利说。

加利福尼亚州的官员正在寻求多种方法来加强补给,包括渗透池和直接将水注入地下。 Cooley说,要求工业和商业开发项目设计具有可渗透的表面并添加生物群等功能,这也有助于储存雨水。

根据2014年太平洋研究所的一份报告,南加州和旧金山湾区每年可以通过捕获雨水来储存额外的420, 000至630, 000英亩 - 英尺的水,接近洛杉矶每年使用的水量。

斯温说,位于萨克拉门托郊外的Yolo Bypass也是防洪的一个很好的例子。 官员们将多余的水流从萨克拉门托河输送到这个洪泛平原,在那里水使稻田饱和并形成湿地栖息地。 这对农民,野生动植物和防洪都是一种胜利。 斯温说,它比建造更多水坝更便宜,风险更小。 “看起来似乎有机会利用一个极端来减轻另一个极端的风险。”

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