science >> Wetenschap >  >> Natuur

Het stroomgebied van de Colorado-rivier komt vaker voor, intense hydroklimaatgebeurtenissen

Extreme hydrologische/klimatologische gebeurtenissen in het stroomgebied van de Colorado moeten samen worden bestudeerd, niet geïsoleerd, om een ​​duidelijker beeld te krijgen van hun verwoestende gevolgen in de komende jaren. Krediet:Los Alamos Nationaal Laboratorium

In het uitgestrekte stroomgebied van de Colorado, klimaatverandering drijft extreem, onderling verbonden gebeurtenissen tussen elementen van het aardsysteem, zoals weer en water. Deze gebeurtenissen worden zowel frequenter als intenser en kunnen het best samen worden bestudeerd, in plaats van geïsoleerd, volgens nieuw onderzoek.

"We ontdekten dat gelijktijdige extreme hydroklimaatgebeurtenissen, zoals hoge temperaturen en ongebruikelijke regen die de sneeuwlaag van de bergen snel doen smelten en stroomafwaartse overstromingen veroorzaken, zullen naar verwachting toenemen en intensiveren in verschillende kritieke regio's van het stroomgebied van de Colorado, " zei Katrina Bennett, een hydroloog bij Los Alamos National Laboratory en hoofdauteur van het artikel in het tijdschrift Water. "Gelijktijdige extreme gebeurtenissen van meer dan één soort, in plaats van op zichzelf staande gebeurtenissen van een enkel type, zullen degenen zijn die mensen daadwerkelijk schaden, maatschappij, en de economie."

Een ander voorbeeld van gelijktijdige hydroklimaatgebeurtenissen kan een lage neerslag zijn die gepaard gaat met hoge temperaturen, die als gevolg droogte veroorzaken. Andere factoren, zoals een lage bodemvochtigheid of littekens van bosbranden op steile hellingen, dragen bij aan de gevolgen.

"Je hebt nooit zomaar een grote neerslaggebeurtenis die een grote overstroming veroorzaakt, "Zei Bennett. "Het is het gevolg van een combinatie van effecten, zoals vuur, topografie, en of het een natte of droge zomer was. Dat is de manier waarop we moeten gaan nadenken over deze gebeurtenissen."

De studie van Los Alamos zag hittegolven, droogte, overstromingen, en lage stromingen in klimaatscenario's ontleend aan zes aardsysteemmodellen voor het hele stroomgebied van de Colorado-rivier. Het bassin overspant delen van Wyoming, Colorado, New Mexico, Utah, Nevada, Arizona, en Californië.

Met behulp van indicatoren zoals maximale temperatuur, maximale neerslag, droge dagen, maximale en minimale stroom, maximale en minimale bodemvochtigheid, en maximale verdamping, het team heeft de modellen gebruikt voor een historische periode (1970-1999) en een geprojecteerde toekomstige periode (2070-2099). Ze bestudeerden het verschil tussen de twee perioden (toekomst minus historisch) voor gebeurtenissen op vier tijdschalen:dagelijks, maandelijks, seizoensgebonden, en jaarlijks.

Algemeen, neerslag over de Colorado nam toe met 2,1 millimeter tussen de toekomstige en historische perioden, waarbij sommige modellen een toename van de neerslag laten zien en andere een afname. Niettemin, vond het team dat in alle gevallen, neerslagveranderingen zorgden nog steeds voor een toename van gelijktijdige extreme gebeurtenissen.

Niet verrassend, temperatuur steeg in alle zes modellen en was een nog sterkere katalysator van gebeurtenissen. Consequent over het hele bassin, de studie vond een gemiddelde temperatuurstijging van 5,5 graden Celsius tussen de toekomstige en historische perioden.

In elk scenario, het aantal en de omvang van elk type extreme gebeurtenis nam gemiddeld toe over het Colorado River Basin voor de toekomstige periode in vergelijking met de historische periode. Deze getallen werden gegeven als een statistische uitdrukking van de verandering in frequentie tussen de historische en toekomstige periode, niet als een telling van discrete gebeurtenissen.

Die verhogingen hebben aanzienlijke sociale, economisch, en milieugevolgen voor de hele regio, dat is een belangrijke economische motor voor de Verenigde Staten. De studie identificeerde vier kritieke stroomgebieden in het Colorado-bekken:het Blue River-bekken, Onbegrijpelijk, Oost-Taylor, Zout / Verde-stroomgebieden - die de thuisbasis zijn van belangrijke waterinfrastructuren, watervoorraden, en hydrologisch onderzoek dat in de toekomst bijzonder kwetsbaar zou zijn voor extreme gebeurtenissen.

Meer dan 40 miljoen mensen zijn voor water afhankelijk van het stroomgebied van de Colorado, en het ondersteunt rechtstreeks $ 1,4 biljoen aan landbouw- en commerciële activiteiten - ongeveer 1/13 van de Amerikaanse economie, volgens cijfers van 2014.

in Utah, Colorado, Arizona, en Nieuw-Mexico, overstromingen, droogte, bevriezing van gebeurtenissen, wildvuur, zware stormen, en winterstormen hebben tussen 1980-2020 ongeveer $ 40 miljard gekost.