science >> Wetenschap >  >> Natuur

De watervoorziening van de Colorado-rivieren is voorspelbaar dankzij het langetermijngeheugen van de oceaan

De Colorado-rivier is de belangrijkste waterbron in het semi-aride westen van de Verenigde Staten. Wetenschappers van de Utah State University hebben een tool ontwikkeld om langdurige droogte en waterstroom voor de rivier te voorspellen, wat beleidsmakers zou kunnen helpen zich voor te bereiden op veranderingen die miljoenen mensen treffen. Krediet:Stephen Walker

Een team van wetenschappers van de Utah State University heeft een nieuwe tool ontwikkeld om de droogte en de waterstroom in de Colorado-rivier enkele jaren van tevoren te voorspellen. Hoewel de bovenloop van de rivier zich in het door land omgeven Wyoming en Colorado bevindt, waterstanden zijn gekoppeld aan de temperatuur van het zeeoppervlak in delen van de Stille en Atlantische Oceaan en aan het oceaangeheugen op lange termijn van het water. Het blad van de groep, "De watervoorziening van de Colorado-rivier is voorspelbaar op meerjarige tijdschalen die eigendom zijn van het oceaangeheugen op de lange termijn" werd op 9 oktober gepubliceerd door Communicatie Aarde en Milieu , een open-access tijdschrift van Natuur .

De Colorado-rivier is de belangrijkste waterbron in het semi-aride westen van de Verenigde Staten en wordt geconfronteerd met een groeiende vraag van gebruikers in Californië, Arizona, New Mexico, Colorado en Utah. Omdat watertekorten in de Colorado-rivier invloed hebben op de energieproductie, voedsel- en drinkwaterzekerheid, bosbouw en toerisme, instrumenten om droogte en lage waterstanden te voorspellen, kunnen managementbeslissingen informeren die miljoenen mensen treffen.

De huidige droogtevoorspellingen zijn gericht op kortetermijnindicatoren, wat hun bruikbaarheid beperkt omdat kortetermijnweerfenomenen een te grote invloed hebben op de modellen.

“Deze nieuwe aanpak is robuust en betekent dat waterbeheerders, Voor de eerste keer, een hulpmiddel hebben om de watervoorziening in de Colorado-rivier voor de toekomst beter in te schatten, "Robert Gilles, professor in de afdeling Planten van de USU, Soils and Climate (PSC) en directeur van het Utah Climate Center, zei. "Het model kan iteratief worden uitgevoerd, zodat elk jaar een nieuwe prognose voor de komende drie jaar kan worden gemaakt."

Naast oceaangeheugen, waterstromen worden beïnvloed door landsystemen, waaronder bodems, grondwater, vegetatie, en overblijvende sneeuwlaag - die een belangrijke rol spelen bij het temperen van de effecten van kortdurende neerslaggebeurtenissen. De onderzoekers veronderstelden dat meerjarige voorspellingen zouden kunnen worden bereikt door gebruik te maken van het oceaangeheugen op de lange termijn en de bijbehorende atmosferische effecten en de filtereffecten van landsystemen.

De hoofdauteur van de studie, Yoshimitsu Chikamoto, assistent-professor modellering van aardsystemen op de PSC-afdeling van de USU, zei dat de componenten van het complexe klimaatmodel simulaties van wolken en aerosolen in de atmosfeer omvatten, kenmerken van het landoppervlak, oceaanstromingen en menging en warmte- en wateruitwisseling van het zeeoppervlak.

"Deze voorspellingen kunnen een meer langetermijnperspectief bieden, "Zei Chikamoto. "Dus als we weten dat we een voorspelling van een watertekort hebben, moeten we samenwerken met beleidsmakers om die watervoorraden toe te wijzen."

Simon Wang, USU-hoogleraar klimaatdynamiek, zei dat waterbeheerders en voorspellers bekend zijn met El Niño en La Niña en de connecties van de oceaan met het weer in het zuidwesten van de VS. het bovenste stroomgebied van de Colorado-rivier ligt niet in het zuidwesten en voorspellingen hebben de dynamiek van delen van de oceanen niet in verband gebracht met de Colorado-rivier, zoals de nieuwe voorspellingstool doet.

Matt Yost, PSC-assistent-professor en USU Extension agroklimaatspecialist, zei dat het hebben van een aanlooptijd van twee jaar bij de voorbereiding op droogte een enorme impact kan hebben op boeren bij het plannen van vruchtwisselingen en het nemen van andere zakelijke beslissingen.

Co-auteur Larissa Yocom, assistent-professor brandecologie bij het Department of Wildland Resources van de USU, zei dat een tool die een langetermijnvoorspelling kan geven van droogte in gebieden die worden getroffen door de Colorado-rivier, managers een vliegende start kan geven bij de voorbereiding op natuurbrandseizoenen.

Wang zei dat onderzoekers van het Utah Climate Center modellen van droogtecycli in de regio hebben ontwikkeld en onlangs de dynamiek van rivierstromen en krimpende waterstanden in het Great Salt Lake hebben bestudeerd.

"Bij het doen van dat werk, we weten dat waterbeheerders geen tools hebben om de stromen van de Colorado-rivier heel lang in de toekomst te voorspellen en dat is een beperking van wat ze kunnen doen, Wang zei. "We hebben in het verleden statistische modellen gebouwd, en Yoshi (Chikamoto) heeft expertise en diepgaande kennis van oceaandynamiek, dus we spraken erover om dit idee eens te proberen, omdat we niets in de literatuur hebben gevonden om deze dynamiek in het bovenbekken te modelleren."

"Met behulp van onze tool kunnen we een operationele voorspelling van de watervoorziening van de Colorado-rivier ontwikkelen, " voegde Chikamoto eraan toe.