对于水淹中西部,气候预测提供一点舒适

对于水淹中西部,气候预测提供一点舒适 中西部的历史性洪水,包括内布拉斯加州的这个农场,造成了广泛的破坏。 DroneBase通过AP

中西部的洪水,由激烈的“触发”炸弹旋风,“已经破坏了该地区的一些地区,近几十年来一直受到洪水事件的困扰。

洪水是由极端降雨事件引发的,通常与地面条件相结合,例如饱和或冻土,这使得水难以渗透到土壤中,从而增加了径流。

全球变暖有可能加剧地球的水循环,这将改变降雨和降雪的数量,频率,强度和持续时间。 作为我的 研究 其他人的工作表明,所有这些变化都会增加中西部各州的洪水风险。

一个较湿的中西部

科学家们一致认为气候变化将会产生 世界上很多地方都比较湿润。 发生这种情况是因为较高的温度会增加水分从地球表面蒸发的速度,而较暖的空气比冷空气保持更多的水分。 对于每个1摄氏度的变暖,大气的持湿能力增加约7%,基于 完善的物理定律.

随着空气变得潮湿,我们可以预期更多的降水 - 但增加不均匀。 假设风模式没有显着变化,在风暴路径的影响下,更多的水分将被输送到一些区域。 这意味着受风暴影响的地区可能会出现大于平均值的降水和洪水风险增加,而远离风暴路径的地区可能降雨量较少且干旱风险较大。

美国中西部位于美国中西部 会聚区 从东西方吹来的盛大风向相遇的地方。 该 极地急流 沿着温暖和冷空气的边界从西向东吹,并经常带来风暴,特别是在寒冷的季节。

使用美国历史气候学网络的数据,我已经证明从1951到2013,美国的平均降水量 每十年增加1.6%。 然而,在中西部地区,它每十年增加约2.1%,冬季降水量每十年增加3.7%。 大约一半的增长是由更频繁的风暴造成的,而另一半则可归因于风暴强度的增加。


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我还使用了高分辨率的区域气候模型 模拟中西部未来的气候变化 与2040-2070相比,1970-2000期间。 在这项研究中,我发现到本世纪中叶,该地区的平均降水量可能会增加8%,而冬季降水量可能会增加12%。 该地区的北部地区可能会出现更大幅度的增长,这可能是由于该地区变暖导致的温度升高和冬季冰盖减少导致五大湖蒸发量增加。

风暴天气

由于大气中的水分较多,风暴系统可能会产生较重的降雨事件。 大气中的水分增加也会增加 潜热 - 当水蒸气凝结成空气中的液滴时,由水蒸气释放出的温暖。 这种热量提供了更多的能量来增加风暴的强度。

潦 预计中西部各州将出现更强烈的降水事件。 Wuang-Ye Wu Dayton大学,北美区域气候变化评估项目, CC BY

这些因素意味着气候变化可能导致中西部地区强降水事件的不成比例增加,这一趋势在查看历史气候数据时已经很明显。 从1951到2013, 我的研究发现 中西部地区的轻度和中度降水量每十年增加约1%,而强降水量则每十年增加4.4%。

预计到本世纪中叶,该地区的平均降雨量将增加约8%,但是暴风雨 - 那些规模只有在25年才能发生一次的预测 - 预计会 增加20百分比.

更频繁的洪水

所有这些变化都将显着改变洪水水文。 2015研究从774到1962检查了中西部2011美国地质调查流量计站的排放数据,发现34百分比的站点显示 洪水事件频率显着增加。 最明显的增加发生在与融雪相关的洪水,雨水落在冰冻地面和雨雪事件的春季。 除了增加降水量外,该分析表明,较高温度引起的早期融雪和降雪比的变化也推动了中西部春季洪水的强烈增加。

另一项研究预测了由于气候变化造成的洪水变化,并计算了20世纪平均100年洪水的频率 - 即大到足以在任何特定年份或一个世纪内发生一次1百分比的概率 - 是可能会在21st世纪再次出现。 对于大多数中西部地区,作者估计这种洪水的概率是 可能在21st世纪翻一番因此,每年100年平均可能发生一次50年洪水。

第三项研究发表在2016上,研究了气候变化如何改变东北和中西部的径流。 流量的大小和时间可以影响供水和水质,基础设施系统和水生生物。 这项研究发现,在本世纪,平均100年三天的峰值流量水平很可能 将10增加到20百分比 对于中西部地区。

与此同时,受最近风暴影响的内布拉斯加州,爱荷华州,威斯康星州,明尼苏达州和南达科他州的人正在评估损害情况。 NOAA本月早些时候预测了历史性的洪水 接下来会有更多下雨 并在这个春天泛滥。 预计目前洪水将继续存在 几个月

关于作者

Wuang-Ye Wu,地质学副教授, 代顿大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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