Zmiany klimatu prowadzą do szybkich zmian między wysokim a niskim poziomem wody na wielkich jeziorach

Zmiany klimatu prowadzą do szybkich zmian między wysokim a niskim poziomem wody na wielkich jeziorach Fale na jeziorze Superior zderzają się z nabrzeżem Duluth w stanie Minn. 10, 2014. Randen Pederson, CC BY

Północnoamerykańskie Wielkie Jeziora zawierają około jedna piąta słodkiej wody powierzchniowej na świecie. W maju ustanowiono nowe rekordy wysokiego poziomu wód w jeziorach Erie i Superior i już tak było powszechne powodzie w jeziorze Ontario dla drugi raz w ciągu trzech lat. Wydarzenia te pokrywają się z utrzymującymi się opadami i poważnymi powodziami w dużej części środkowej Ameryki Północnej.

Jeszcze w 2013 poziom wody w większości wielkich jezior był bardzo niski. W tym czasie niektórzy eksperci sugerowali, że zmiany klimatu, wraz z innymi ludzkimi działaniami, takimi jak pogłębianie kanałów i zmiany wód, spowodują obniżenie poziomu wody nadal spadać. Ten scenariusz wzbudził poważne obawy. Ponad 30 milionów ludzi mieszkają w dorzeczu Wielkich Jezior, a wiele z nich zależy bezpośrednio od jezior w zakresie wody pitnej, zastosowań przemysłowych, żeglugi handlowej i rekreacji.

Ale od 2014 problemem było zbyt dużo wody, a nie za mało. Wody wysokie stanowią dla regionu równie wiele wyzwań, jak erozja linii brzegowej, zniszczenia mienia, przesiedlenia rodzin i opóźnienia w sadzeniu wiosennych upraw. Gubernator Nowego Jorku Andrew Cuomo niedawno ogłosił stan wyjątkowy w odpowiedzi na powódź wokół jeziora Ontario podczas wezwania lepsze decyzje dotyczące planowania w świetle zmian klimatu.

Jako naukowcy specjalizujący się w hydrologia i nauka o klimacieuważamy, że szybkie przejścia między ekstremalnie wysokim i niskim poziomem wody w Wielkich Jeziorach reprezentują „nową normę”. Nasz pogląd opiera się na interakcjach między globalną zmiennością klimatu a składnikami regionalnego cyklu hydrologicznego. Rosnące opady, zagrożenie powtarzającymi się okresami wysokiego parowania oraz połączenie rutynowych i niezwykłych zdarzeń klimatycznych - takich jak ekstremalne wybuchy zimnego powietrza - stawiają region na nieznanym terytorium.

Zmiany klimatu prowadzą do szybkich zmian między wysokim a niskim poziomem wody na wielkich jeziorach Ostatnie miesięczne poziomy wody na jeziorze Superior i jeziorze Erie (czarne kropki). Niebieskie słupki są rekordowo wysokie dla każdego miesiąca kalendarzowego, a czarne słupki są rekordowo niskie. Poziomy wody w maju 2019 są przedstawione jako czerwony pasek dla jasności. Obraz opracowany przy użyciu internetowego pulpitu nawigacyjnego Great Lakes (https://www.glerl.noaa.gov/data/dashboard/GLD.html) prowadzonego przez National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Great Lakes Environmental Research Laboratory (GLERL) oraz University of Michigan Cooperative Institute for Great Lakes Research (CIGLR), CC BY-ND

Obliczanie budżetu wodnego jezior

Obecny poziom wody w Wielkich Jeziorach ustanawia rekordy. Jezioro Superior, największe słodkowodne jezioro na Ziemi pod względem powierzchni, przekroczyło swój rekord stóp 602.82 w miesiącu maju i jest gotowe ustanowić nowy rekord w czerwcu. Jezioro Erie, dziewiąte co do wielkości jezioro na świecie pod względem powierzchni, przekroczyło nie tylko rekordowy poziom wody w maju, ale także rekordowy w historii poziom wody 574.28 stóp, który obowiązuje od czerwca 1986.

Te skrajności wynikają ze zmian w Budżet wodny Wielkich Jezior - przepływ wody do i z jezior. Poziomy wody w jeziorach zmieniają się w czasie, na co wpływ mają głównie trzy czynniki: deszcz i opady śniegu nad jeziorami, parowanie nad jeziorami i spływ, który wpływa do każdego jeziora z otaczającej ziemi przez dopływy i rzeki. Na spływ bezpośredni wpływ mają opady atmosferyczne na powierzchni ziemi, pokrywa śnieżna i wilgotność gleby.

Zmiany klimatu prowadzą do szybkich zmian między wysokim a niskim poziomem wody na wielkich jeziorach Spływ topniejącego śniegu, który gromadzi się wokół Wielkich Jezior każdej zimy, pokazany tutaj w marcu 25, 2019, jest jednym z elementów budżetu wodnego jezior. NASA Obserwatorium Ziemi

Interakcje między tymi czynnikami napędzają zmiany ilości wody zmagazynowanej w każdym z Wielkich Jezior. Na przykład pod koniec 1990 temperatury wód powierzchniowych w Lakes Superior i Michigan-Huron wzrosła o około 2 stopni C. Gdy woda jest cieplejsza, paruje szybciej, aw tym okresie szybkość parowania była o prawie 30% wyższa niż średni roczny poziom. Poziom wody na jeziorze Michigan-Huron spadł do najniższe zarejestrowane poziomy.

Następnie w 2014 Midwest doświadczył niezwykłego wybuchu zimnego powietrza, szeroko nazwanego „Wir polarny”. Jeziora zamarzły, a tempo parowania spadło. W rezultacie, wzrost poziomu wody.

Mniej więcej w tym samym czasie opady rosły. Powódź w jeziorze Ontario 2017 nastąpiła po źródle ekstremalnych opadów lądowych w dorzeczach jeziora Ontario i Saint Lawrence. Następuje powódź 2019 najbardziej mokra amerykańska zima w historii.

Co te trendy oznaczają dla poziomów wody? Oprócz obecnego początku rekordowych wzlotów, poziomy wody w jeziorze Erie były rośnie wcześniej wiosną i spada wcześniej jesienią. Więcej opadów zimowych spada, często jak śnieg. Śnieg topnieje wcześniej w odpowiedzi na rosnące temperatury i krótsze zimy. Powstały odpływ jest następnie wzmacniany w latach takich jak 2019 z dużymi wiosennymi deszczami. Efektem netto tego połączenia zdarzeń hydrologicznych jest fakt, że obecny poziom wody w jeziorze Erie jest o wiele wyższy niż zwykle o tej porze roku.

Rola zmian klimatu

Poziomy wód w Wielkich Jeziorach były różne w przeszłości, więc skąd mamy wiedzieć, czy zmiany klimatu są czynnikiem zachodzących zmian?

Wzrost opadów zimą i wiosną jest zgodny z faktem, że ocieplająca się atmosfera może przenosić więcej pary wodnej. Przekształcanie wody z pary w ciecz i lód uwalnia energię. W rezultacie zwiększona wilgotność powietrza przyczynia się do większej ilości opadów podczas ekstremalnych zdarzeń. Oznacza to, że gdy wzorce pogodowe są mokre, są bardzo mokre.

Powodzie w stanie Nowy Jork wzdłuż linii brzegowej jeziora Ontario, maj 28, 2019.

Zmiany w sezonowych cyklach topnienia śniegu i spływu pokrywają się z faktem, że wiosna nadchodzi wcześniej w zmieniającym się klimacie. Modele klimatyczne przewidują, że ten trend będzie kontynuowany. Podobnie rosnące temperatury jezior przyczyniają się do zwiększonego parowania. Gdy warunki pogodowe są suche, powoduje to niższy poziom jeziora.

Na okresy mokre i suche mają wpływ burze, które są związane z procesami na skalę globalną, takimi jak El Niño. Podobnie, epidemie zimnego powietrza są powiązane z Oscylacja arktyczna i związane z tym przesunięcia w strumieniu strumienia polarnego. Te globalne wzorce często mają pośredni wpływ na pogodę Wielkich Jezior. Nie jest pewne, jak zmienią się te relacje w miarę ocieplania się planety.

Narzędzia do lepszych prognoz

Gwałtowne zmiany warunków pogodowych i zaopatrzenia w wodę w Wielkich Jeziorach i na środkowym zachodzie już stanowią wyzwanie dla polityki gospodarki wodnej, infrastruktury inżynieryjnej i ludzkich zachowań. Bez wątpienia obserwujemy skutki ocieplenia klimatu w Wielkich Jeziorach, ale na wiele pytań pozostaje odpowiedź.

Zmiany klimatu prowadzą do szybkich zmian między wysokim a niskim poziomem wody na wielkich jeziorach Gleby w większości stanów Wielkich Jezior są wyjątkowo mokre. Na przykład w strefach percentyla 99th wilgotność gleby jest wyższa niż 98% całego rekordu historycznego. NOAA (https://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/Soilmst_Monitoring/US/Soilmst/Soilmst.shtml#)

Wielkie Jeziora są łącznie krytyczny zasób wody. Agencje rządowe i prognozy pogody potrzebują nowych narzędzi do oceny, w jaki sposób przyszłe warunki klimatyczne mogą wpływać na budżet i poziomy wody w Wielkich Jeziorach, a także lepsze krótkoterminowe prognozy uwzględniające zmieniające się warunki.

Innowacyjne techniki, takie jak uwzględnianie informacji z map wilgotności śniegu i gleby w sezonowych prognozach zaopatrzenia w wodę, mogą pomóc uchwycić pełny obraz tego, co dzieje się z budżetem na wodę. Najważniejsze jest to, że przeszłe warunki wokół Wielkich Jezior nie są wiarygodną podstawą do podejmowania decyzji, które będą miały miejsce w przyszłości.Konwersacje

O autorze

Drew Gronewold, profesor nadzwyczajny ds. Środowiska i zrównoważonego rozwoju, University of Michigan oraz Richard B. (Ricky) Rood, profesor nauk klimatycznych i kosmicznych i inżynierii, University of Michigan

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

Life After Carbon: Next Global Transformation of Cities

by Peter Plastrik, John Cleveland
1610918495Przyszłość naszych miast nie jest już taka, jak kiedyś. Model nowoczesnego miasta, który został przyjęty na całym świecie w XX wieku, przeżył swoją przydatność. Nie może rozwiązać problemów, które pomógł stworzyć - zwłaszcza globalnego ocieplenia. Na szczęście w miastach pojawia się nowy model rozwoju miast w celu agresywnego radzenia sobie z realiami zmian klimatu. Zmienia sposób, w jaki miasta projektują i wykorzystują przestrzeń fizyczną, generują bogactwo gospodarcze, konsumują i pozbywają się zasobów, eksploatują i utrzymują naturalne ekosystemy oraz przygotowują się na przyszłość. Dostępne na Amazon

Szóste wyginięcie: nienaturalna historia

Elżbieta Kolbert
1250062187W ciągu ostatnich pół miliarda lat miało miejsce Pięć masowych wymierań, kiedy różnorodność życia na Ziemi nagle i dramatycznie się zmniejszyła. Naukowcy z całego świata monitorują obecnie szóste wyginięcie, które, jak się przewiduje, będzie najbardziej niszczycielskim wydarzeniem wyginięcia od czasu uderzenia asteroidy, która zniszczyła dinozaury. Tym razem kataklizm to my. W prozie, która jest jednocześnie szczera, zabawna i głęboko poinformowana, New Yorker pisarka Elizabeth Kolbert mówi nam, dlaczego i jak istoty ludzkie zmieniły życie na planecie w sposób, jakiego nie zrobił żaden gatunek wcześniej. Przeplatając badania w pół tuzinie dyscyplin, opisy fascynujących gatunków, które już zostały utracone, oraz historię wyginięcia jako koncepcji, Kolbert przedstawia poruszającą i kompleksową relację o zniknięciach, które mają miejsce na naszych oczach. Pokazuje, że szóste wyginięcie prawdopodobnie będzie najtrwalszym dziedzictwem ludzkości, zmuszając nas do przemyślenia fundamentalnego pytania, co to znaczy być człowiekiem. Dostępne na Amazon

Wojny klimatyczne: walka o przetrwanie, gdy świat się przegrzewa

autor: Gwynne Dyer
1851687181Fale uchodźców klimatycznych. Dziesiątki nieudanych stanów. Wojna totalna. Z jednego z największych analityków geopolitycznych na świecie dochodzi przerażające spojrzenie na strategiczne realia najbliższej przyszłości, kiedy zmiany klimatu popychają potęgę świata w kierunku surowej polityki przetrwania. Przewidujący i niezachwiany, Wojny klimatyczne będzie jedną z najważniejszych książek nadchodzących lat. Przeczytaj i dowiedz się, do czego zmierzamy. Dostępne na Amazon

Od wydawcy:
Zakupy na Amazon iść na pokrycie kosztów przynoszą InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, i ClimateImpactNews.com bez kosztów i bez reklamodawców śledzących twoje nawyki przeglądania. Nawet jeśli klikniesz link, ale nie kupisz tych wybranych produktów, wszystko, co kupisz podczas tej samej wizyty w Amazon, płaci nam niewielką prowizję. Nie ponosisz żadnych dodatkowych kosztów, więc proszę przyczynić się do wysiłku. Możesz też skorzystaj z tego linku do korzystania z Amazon w dowolnym momencie, aby pomóc wesprzeć nasze wysiłki.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

śledź InnerSelf na

facebook iconikona twittericon youtubeikona instagramikona kuflaikona rss

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

NAJNOWSZE FILMY

Rozpoczęła się wielka migracja klimatyczna
Rozpoczęła się wielka migracja klimatyczna
by Super Użytkownik
Kryzys klimatyczny zmusza tysiące ludzi na całym świecie do ucieczki, ponieważ ich domy stają się coraz bardziej niezdatne do zamieszkania.
Ostatnia epoka lodowcowa mówi nam, dlaczego musimy dbać o zmianę temperatury o 2 ℃
Ostatnia epoka lodowcowa mówi nam, dlaczego musimy dbać o zmianę temperatury o 2 ℃
by Alan N Williams i in
W najnowszym raporcie Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) stwierdzono, że bez znaczącego spadku…
Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło?
Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło?
by Toby Tyrrell
Stworzenie Homo sapiens zajęło ewolucji 3-4 miliardy lat. Gdyby klimat zawiódł tylko raz w tym…
Jak tworzenie map pogody sprzed 12,000 XNUMX lat może pomóc przewidzieć przyszłe zmiany klimatu
Jak tworzenie map pogody sprzed 12,000 XNUMX lat może pomóc przewidzieć przyszłe zmiany klimatu
by Brice Rea , , , , , , , , , ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,
Koniec ostatniej epoki lodowcowej, około 12,000 XNUMX lat temu, charakteryzował się końcową fazą zimna zwaną młodszymi dryasami.…
Morze Kaspijskie spadnie w tym stuleciu o 9 metrów lub więcej
Morze Kaspijskie spadnie w tym stuleciu o 9 metrów lub więcej
by Frank Wesselingh i Matteo Lattuada
Wyobraź sobie, że jesteś na wybrzeżu i spoglądasz na morze. Przed tobą 100 metrów jałowego piasku, który wygląda jak…
Wenus była kiedyś bardziej podobna do Ziemi, ale zmiany klimatu sprawiły, że nie nadawała się do zamieszkania
Wenus była kiedyś bardziej podobna do Ziemi, ale zmiany klimatu sprawiły, że nie nadawała się do zamieszkania
by Richard Ernst
O zmianach klimatu możemy się wiele nauczyć od Wenus, naszej siostrzanej planety. Wenus ma obecnie temperaturę powierzchni…
Pięć niewiary klimatycznych: przyspieszony kurs dezinformacji klimatycznej
Pięć niewiary klimatycznych: szybki kurs dezinformacji klimatycznej
by John Cook
Ten film to przyspieszony kurs dezinformacji klimatycznej, podsumowujący kluczowe argumenty użyte do poddania w wątpliwość rzeczywistości…
Arktyka nie była tak ciepła od 3 milionów lat, co oznacza duże zmiany dla planety
Arktyka nie była tak ciepła od 3 milionów lat, co oznacza duże zmiany dla planety
by Julie Brigham-Grette i Steve Petsch
Każdego roku pokrywa lodu morskiego w Oceanie Arktycznym kurczy się do najniższego poziomu w połowie września. W tym roku mierzy zaledwie 1.44…

NAJNOWSZE ARTYKUŁY

zielona energia2 3
Cztery możliwości zielonego wodoru dla Środkowego Zachodu
by Chrześcijański Tae
Aby zapobiec kryzysowi klimatycznemu, Środkowy Zachód, podobnie jak reszta kraju, będzie musiał całkowicie zdekarbonizować swoją gospodarkę do…
ug83qrfw
Główna bariera w odpowiedzi na zapotrzebowanie musi się skończyć
by John Moore, Na Ziemi
Jeśli federalne organy regulacyjne postąpią właściwie, odbiorcy energii elektrycznej na Środkowym Zachodzie mogą wkrótce zacząć zarabiać, podczas gdy…
drzewa do sadzenia dla klimatu2
Posadź te drzewa, aby poprawić życie w mieście
by Mike Williams-Rice
Nowe badanie ustala, że ​​żywe dęby i amerykańskie jawory są mistrzami wśród 17 „superdrzew”, które pomogą uczynić miasta…
dno morza północnego
Dlaczego musimy zrozumieć geologię dna morskiego, aby wykorzystać wiatry?
by Natasha Barlow, profesor nadzwyczajny czwartorzędowej zmiany środowiska, Uniwersytet w Leeds
Dla każdego kraju obdarzonego łatwym dostępem do płytkiego i wietrznego Morza Północnego, morski wiatr będzie kluczem do spełnienia sieci…
3 lekcje pożarów dla miast leśnych, gdy Dixie Fire niszczy historyczne Greenville w Kalifornii
3 lekcje pożarów dla miast leśnych, gdy Dixie Fire niszczy historyczne Greenville w Kalifornii
by Bart Johnson, profesor architektury krajobrazu, University of Oregon
Pożar płonący w gorącym, suchym górskim lesie przetoczył się przez miasto Gold Rush w Greenville w Kalifornii, 4 sierpnia…
Chiny mogą osiągnąć cele energetyczne i klimatyczne, ograniczając energetykę węglową
Chiny mogą osiągnąć cele energetyczne i klimatyczne, ograniczając energetykę węglową
by Alvin Lin
Na kwietniowym Szczycie Klimatycznym przywódców Xi Jinping obiecał, że Chiny będą „ściśle kontrolować energetykę węglową…
Niebieska woda otoczona martwą białą trawą
Mapa śledzi 30 lat ekstremalnego topnienia śniegu w USA
by Mikayla Mace-Arizona
Nowa mapa ekstremalnych zjawisk topnienia śniegu w ciągu ostatnich 30 lat wyjaśnia procesy, które prowadzą do szybkiego topnienia.
Samolot zrzuca czerwony środek ogniochronny na pożar lasu, gdy strażacy zaparkowani wzdłuż drogi patrzą w pomarańczowe niebo
Model przewiduje 10-letni wybuch pożaru, a następnie stopniowy spadek
by Hannah Hickey-U. Waszyngton
Spojrzenie na długoterminową przyszłość pożarów przewiduje początkowy, mniej więcej dekadowy wybuch aktywności pożarów…

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

Nowe postawy - nowe możliwości

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.pl | Rynek wewnętrzny
Copyright © 1985 - Publikacje wewnętrzne 2021. Wszelkie prawa zastrzeżone.