對於水淹中西部,氣候預測提供一點舒適

對於水淹中西部,氣候預測提供一點舒適 中西部的歷史性洪水,包括內布拉斯加州的這個農場,造成了廣泛的破壞。 DroneBase通過AP

中西部的洪水,由激烈的“觸發”炸彈旋風,“已經破壞了該地區的一些地區,近幾十年來一直受到洪水事件的困擾。

洪水是由極端降雨事件引發的,通常與地麵條件相結合,例如飽和或凍土,這使得水難以滲透到土壤中,從而增加了徑流。

全球變暖有可能加劇地球的水循環,這將改變降雨和降雪的數量,頻率,強度和持續時間。 作為我的 研究 其他人的工作表明,所有這些變化都會增加中西部各州的洪水風險。

一個較濕的中西部

科學家們一致認為氣候變化將會產生 世界上很多地方都比較濕潤。 發生這種情況是因為較高的溫度會增加水分從地球表面蒸發的速度,而較暖的空氣比冷空氣保持更多的水分。 對於每個1攝氏度的變暖,大氣的持濕能力增加約7%,基於 完善的物理定律.

隨著空氣變得潮濕,我們可以預期更多的降水 - 但增加不均勻。 假設風模式沒有顯著變化,在風暴路徑的影響下,更多的水分將被輸送到一些區域。 這意味著受風暴影響的地區可能會出現大於平均值的降水和洪水風險增加,而遠離風暴路徑的地區可能降雨量較少且乾旱風險較大。

美國中西部位於美​​國中西部 會聚區 從東西方吹來的盛大風向相遇的地方。 該 極地急流 沿著溫暖和冷空氣的邊界從西向東吹,並經常帶來風暴,特別是在寒冷的季節。

使用美國歷史氣候學網絡的數據,我已經證明從1951到2013,美國的平均降水量 每十年增加1.6%。 然而,在中西部地區,它每十年增加約2.1%,冬季降水量每十年增加3.7%。 大約一半的增長是由更頻繁的風暴造成的,而另一半則可歸因於風暴強度的增加。


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我還使用了高分辨率的區域氣候模型 模擬中西部未來的氣候變化 與2040-2070相比,1970-2000期間。 在這項研究中,我發現到本世紀中葉,該地區的平均降水量可能會增加8%,而冬季降水量可能會增加12%。 該地區的北部地區可能會出現更大幅度的增長,這可能是由於該地區變暖導致的溫度升高和冬季冰蓋減少導致五大湖蒸發量增加。

風暴天氣

由於大氣中的水分較多,風暴系統可能會產生較重的降雨事件。 大氣中的水分增加也會增加 潛熱 - 當水蒸氣凝結成空氣中的液滴時,由水蒸氣釋放出的溫暖。 這種熱量提供了更多的能量來增加風暴的強度。

潦 預計中西部各州將出現更強烈的降水事件。 Wuang-Ye Wu Dayton大學,北美區域氣候變化評估項目, CC BY

這些因素意味著氣候變化可能導致中西部地區強降水事件的不成比例增加,這一趨勢在查看歷史氣候數據時已經很明顯。 從1951到2013, 我的研究發現 中西部地區的輕度和中度降水量每十年增加約1%,而強降水量則每十年增加4.4%。

預計到本世紀中葉,該地區的平均降雨量將增加約8%,但是暴風雨 - 那些規模只有在25年才能發生一次的預測 - 預計會 增加20百分比.

更頻繁的洪水

所有這些變化都將顯著改變洪水水文。 2015研究從774到1962檢查了中西部2011美國地質調查流量計站的排放數據,發現34百分比的站點顯示 洪水事件頻率顯著增加。 最明顯的增加發生在與融雪相關的洪水,雨水落在冰凍地面和雨雪事件的春季。 除了增加降水量外,該分析表明,較高溫度引起的早期融雪和降雪比的變化也推動了中西部春季洪水的強烈增加。

另一項研究預測了由於氣候變化造成的洪水變化,併計算了20世紀平均100年洪水的頻率 - 即大到足以在任何特定年份或一個世紀內發生一次1百分比的概率 - 是可能會在21st世紀再次出現。 對於大多數中西部地區,作者估計這種洪水的概率是 可能在21st世紀翻一番因此,每年100年平均可能發生一次50年洪水。

第三項研究發表在2016上,研究了氣候變化如何改變東北和中西部的徑流。 流量的大小和時間可以影響供水和水質,基礎設施系統和水生生物。 這項研究發現,在本世紀,平均100年三天的峰值流量水平很可能 將10增加到20百分比 對於中西部地區。

與此同時,受最近風暴影響的內布拉斯加州,愛荷華州,威斯康星州,明尼蘇達州和南達科他州的人正在評估損害情況。 NOAA本月早些時候預測了歷史性的洪水 接下來會有更多下雨 並在這個春天氾濫。 預計目前洪水將繼續存在 幾個月

關於作者

Wuang-Ye Wu,地質學副教授, 代頓大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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