Làm thế nào biến đổi khí hậu đang làm cho hạn hán sử thi của California tồi tệ hơn

Làm thế nào biến đổi khí hậu đang làm cho hạn hán sử thi của California tồi tệ hơn

California đang trải qua một đợt hạn hán lập kỷ lục bắt đầu ở 2012, tồi tệ nhất ở ít nhất 1,200 năm. Có thể thấy điều này theo nhiều cách: hầu hết các hồ chứa nước ngọt đang khô cạn, hoa màu bị héo trên đồng ruộng và nước ngầm là cạn kiệt nhanh chóng.

Bất cứ định nghĩa nào được sử dụng cho hạn hán, dựa trên các tài liệu tham khảo về khí tượng, thủy văn, nông nghiệp hoặc kinh tế xã hội, tất cả các chỉ số đều cho thấy một tình huống cực đoan do điều kiện khô và ấm đặc biệt. Năm ngoái đã có lượng mưa năm dương lịch thấp nhất trong hồ sơ, dẫn đến tình trạng thiếu nước cấp tính, thấu chi nước ngầm để thay thế cho trận mưa mất tích, dòng chảy cực kỳ thấp và nguy cơ cháy rừng cao.

California và các bang miền tây nam bộ khác đã phải chịu đựng những đợt hạn hán kéo dài nhiều năm trong quá khứ, nhưng làm thế nào để biến đổi khí hậu thành những gì đang xảy ra bây giờ? Các nhà khoa học có thể tách rời tác động của việc tăng mức khí nhà kính đối với hạn hán hiện tại với các yếu tố khác không? Để trả lời những câu hỏi này, chúng ta cần xem xét các lực lượng khí tượng điều khiển thời tiết của California.

Mắt trên Thái Bình Dương

Lượng mưa mùa đông ở California thường đến từ các cơn bão Bắc Thái Bình Dương di chuyển theo hướng đông, được dẫn dắt bởi dòng sông gió mạnh được gọi là dòng máy bay phản lực. Sự thay đổi theo từng năm của lượng mưa bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố, bao gồm cả El Nino chu kỳ ấm lên nhiệt độ Thái Bình Dương cũng như các dao động dài hạn trong khí hậu gây ra sự biến đổi tự nhiên trong nhiều thập kỷ hoặc hàng trăm năm. Ngoài ra lúc chơi là những thay đổi ngắn hạn bình thường trong bầu khí quyển và ảnh hưởng của biến đổi khí hậu dài hạn.

áp lực cao Thái Bình DươngMột kiểu thời tiết áp suất cao kéo dài, có biệt danh là NOAA Hạn hán được gây ra khi số lượng cơn bão Thái Bình Dương mang theo lượng mưa giảm đáng kể để đến Bờ Tây. Chúng bị chặn bởi một khu vực có áp suất khí quyển cao liên tục, được gọi là cấp trên cây rơm (xem hình, ở trên). Dãy áp suất cao này hướng dòng phản lực về phía đường ray phía bắc xa hơn nhiều. Kết quả là hầu hết các hệ thống mưa đều bỏ lỡ California, với một số trong số chúng đi xa về phía bắc như British Columbia và Alaska.

Ở 2013 và 2014, nhiệt độ mặt nước biển ở Bắc Thái Bình Dương là cao bất thường, điều này tạo ra các điều kiện cho một sườn núi cao áp kéo dài và do đó khô ở California. Ngoài ra, băng biển Bắc cực giảm có liên quan đến nhiệt độ bề mặt ấm hơn ở Thái Bình Dương và giảm mưa và tuyết rơi ở phía tây của Hoa Kỳ từ sự dịch chuyển về phía bắc trong cơn bão.

Áp suất cao kéo dài gây ra chuyển động giảm dần của không khí, được gọi là sụt lún, dẫn đến thiếu mây che phủ và cuối cùng nhiệt độ nóng hơn trên đất liền. Và với nhiệt độ bề mặt cao hơn, đất khô khi nhiều nước bay hơi vào không khí.


Nhận thông tin mới nhất từ ​​Nội tâm


Nhiệt độ cao hơn kết hợp với lượng mưa giảm đi đôi khi - đôi khi được gọi là hạn hán ấm áp "- đóng vai trò quan trọng trong việc giảm lượng nước. Trong trường hợp ở California, lượng mưa mùa đông này rơi dưới dạng mưa thay vì tuyết ở vùng núi Sierra do nhiệt độ cao Snowpack rất quan trọng vì nó lưu trữ nước và giải phóng nó chậm. Snowpack mỏng hơn có nghĩa là ít nước được lưu trữ trên mặt đất để sử dụng vào mùa hè. Vì vậy, ngay cả một lượng mưa bình thường nhưng rơi dưới dạng mưa có nghĩa là ít nước hơn.

Dấu vân tay khí hậu?

California đã trải qua hạn hán kéo dài trong quá khứ. Chẳng hạn, trong thời kỳ ấm lên từ thời trung cổ giữa 900 và 1330 AD, rộng lớn và dai dẳng hạn hán xảy ra ở miền tây Bắc Mỹ. Các nghiên cứu về Paleoclimate sử dụng các bản ghi proxy như vòng cây cho thấy thời kỳ hạn hán nghiêm trọng đã xảy ra trong thời kỳ nhiệt độ cao hơn.

Mức độ thâm hụt của lượng mưa từ các điều kiện khí quyển thay đổi trong đợt hạn hán ngày nay không quá bất thường so với các quan sát trong quá khứ. Tuy nhiên, hiện nay cũng có một nền tảng của nhiệt độ cao bất thường, vượt xa thời kỳ nóng lên thời trung cổ.

Vì vậy, đây là một gấp đôi cho sự cân bằng thủy văn: lượng mưa ít hơn và bốc hơi và thoát hơi nước nhiều hơn, hoặc bốc hơi nước qua thực vật, do không khí ấm áp.

Chạy số

Vì vậy, đợt hạn hán hiện nay đặt ra ít nhất hai câu hỏi: thứ nhất, đợt hạn hán thế kỷ 21 này có liên quan đến biến đổi khí hậu do con người gây ra hay không, và thứ hai, có làm ấm lên lâu dài làm thay đổi khả năng thiếu hụt lượng mưa sẽ dẫn đến hạn hán trong tương lai?

Phát hiện và quy kết các tác động quan sát hoặc dự kiến ​​đối với biến đổi khí hậu do con người gây ra không phải là một nhiệm vụ dễ dàng. Nhưng có một số bằng chứng hỗ trợ từ việc cải thiện các mô hình khí hậu số và hồ sơ về một số sự kiện khí tượng thủy văn đa dạng đã xảy ra, bao gồm sóng nhiệt, lũ lụt hoặc hạn hán.

Tuy nhiên, mối quan hệ nhân quả trực tiếp gần như không thể thiết lập trong một hệ thống phức tạp như hệ thống khí hậu vì các tương tác và phản hồi tất cả trừ việc xóa đi những gì dường như là liên kết nhân quả.

Tuy nhiên, phân tích thống kê dữ liệu trong quá khứ có thể giúp bằng cách cung cấp khả năng xảy ra các sự kiện cụ thể. Ngoài ra, các nhà khoa học có thể thực hiện các thí nghiệm mô hình khí hậu chỉ bao gồm biến thiên tự nhiên và sau đó bao gồm các yếu tố nhân tạo, chẳng hạn như khí nhà kính. Những công cụ này phục vụ để làm nổi bật và phân biệt các cơ chế chi phối chịu trách nhiệm cho các đặc điểm lưu thông không khí cụ thể.

Những mô phỏng mô hình khí hậu này cho thấy các mô hình lưu thông cực đoan và dai dẳng đã gây ra hạn hán ở Bờ Tây thế kỷ này là do các lực lượng bên ngoài do con người gây ra chứ không phải nguyên nhân tự nhiên.

Chẳng hạn, trong trường hợp vùng áp lực cao kéo dài - có biệt danh làsườn núi kiên cường lố bịchSê-ri - khả năng của một sự kiện như được quan sát trong 2012-2013 là một trong mỗi 420 năm!

Các nghiên cứu cho thấy biến đổi khí hậu có thể làm phát sinh chế độ khí hậu mới, một trong những năm có lượng mưa thấp sẽ đi kèm với điều kiện ấm áp, tạo ra hạn hán ấm áp đã nói ở trên.

Dự đoán này cho thấy sự gia tăng nguy cơ hạn hán chưa từng thấy ở California và miền tây Hoa Kỳ nói chung, chủ yếu do nhiệt độ ấm hơn, giảm lượng tuyết và độ ẩm đất vào cuối mùa xuân và mùa hè, ngay cả khi không có các hình thái mưa khô hơn đáng kể.

Tất cả điều này có nghĩa là việc cung cấp nước liên tục ở các khu vực phía Tây Nam sẽ là một thách thức trong năm nay - và trong tương lai.

Giới thiệu về Tác giả

gautier CindaCatherine Gautier là giáo sư Emerita của Địa lý tại Đại học California, Santa Barbara. Sở thích nghiên cứu bao gồm bức xạ và nước toàn cầu, El Niño, Mây, aerosol và khí hậu, viễn thám toàn cầu, Giáo dục khoa học hệ thống trái đất

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}