Mediu ScienceBites

Jaymes T. StClair

O lipsa de precipitații de iarnă în California, alături de un anterior mediu uscat, amenință o reaparitie a anilor 1970 condiții de secetă și, ulterior, a restricțiilor de apă. Ce cauzează seria prelungită de secete? Evenimentele recente de secetă prezic viitorul gestionării aprovizionării cu apă în California?

California a avut întotdeauna o problemă cu apa. Sistemul de apeduct care a fost dezvoltat pentru orașul Los Angeles a fost un feat de inginerie spectaculoasă. Cu toate acestea, un procent moderat de mare din apa pe care statul o folosește provine din stratul de zăpadă din lanțul montan Sierra Nevada., Multe studii au dezvoltat modele care pot prezice precipitațiile de iarnă, astfel încât California este capabilă să aloce în mod corespunzător resursele de apă pentru lunile uscate de vară. Într-un studiu recent, Peter Caldwell pune la îndoială fiabilitatea a două modele proeminente de precipitații.1 Aceste modele, și anume modelele climatice regionale și modelele de circulație generală, au avut rezultate slabe în prezicerea cantității de precipitații pe care California le va primi.,Rezultatele 1 au arătat că modelele climatice regionale prevăd în mod regulat totalurile precipitațiilor, în timp ce, dimpotrivă, majoritatea modelelor de circulație generală subestimează totalurile precipitațiilor.1 oficialii locali folosesc modele de precipitații pentru a determina câtă apă va trebui achiziționată și deviată în numeroasele văi agricole ale statului. Pot exista consecințe economice și politice devastatoare dacă acești oficiali se bazează pe modele imprevizibile, cum ar fi modelele climatice regionale și modelele de circulație generală.

într-O locație unde recente de secetă pot fi în mod clar văzut, este Folsom Lake moment de cotitură, care este situat lângă pârtiile de lanțul muntos Sierra Nevada (Figura 3). Nivelul actual al rezervorului lacului este atât de scăzut încât rămășița unui oraș fantomă din epoca goanei de aur este vizibilă.,2 districtele de apă care se bazează pe apa din Lacul Folsom au cerut consumatorilor să reducă consumul de apă cu cel puțin douăzeci la sută. Acest lucru este similar cu standardele implementate în perioadele de secetă din anii 1970. Un hidrologice studiu de cercetare realizat de către Jianzhong Wang și Konstantine Georgakakos utilizate modele de simulare să se uite la sensibilități de dinamic precipitații în timpul iernii peste Lac Folsom de cumpănă.3 simularea a durat treizeci și cinci de ani și a utilizat date din șaizeci și două de furtuni de iarnă., Rezultatele au sugerat că modelele de predicție a precipitațiilor nu au fost la fel de precise pentru nivelurile de precipitații ușoare și moderate.3 această inexactitate este similară cu inexactitățile găsite în modelele de precipitații menționate anterior și poate duce la probleme similare pentru oficialii locali care încearcă să controleze consumul de apă în timpul sezonului uscat de vară.

Există multe rezervoare de apă în jurul valorii de Munții Sierra Nevada care se bazează pe iarnă strat de gheață. Peste 25 de milioane de oameni și industria agricolă de 44, 7 miliarde de dolari din California folosesc apa din zăpada care se topește de pe lanțul montan de 650 de kilometri (400 mile).,4 în ianuarie 2014, stratul de zăpadă a fost de doar douăzeci la sută din media istorică.2 dovezile vizuale dintr-o imagine din satelit ale acestui strat de zăpadă diminuat sunt uluitoare (Figura 4). Într-un studiu realizat de Kim et al., zece până la treizeci la sută din precipitațiile sezonului rece derivă din precipitațiile atmosferice ale râurilor.5 cu sisteme de înaltă presiune care deviază aproape toate formele de precipitații spre nord, secetele sunt exacerbate, deoarece precipitațiile așteptate sunt deviate departe de coastă.6

Studiile efectuate cu privire la posibilele efecte de severă și susținută seceta din California sunt numeroase pentru a aduce apa la multe văi de stat este complexă și costisitoare. California se confruntă cu provocarea de durată a evaporării ridicate, asociată cu precipitații scăzute., Într-un studiu istoric care examinează un climat medieval, Glen MacDonald a descoperit o anomalie care consta în episoade prelungite de condiții aride și secete severe care se întind pe cinci sute de ani.7 aceste condiții sunt legate de abandonarea regiunilor afectate de triburile autohtone locale și de creșterea violenței între triburi asupra unor terenuri fertile prețioase.7 MacDonald sugerează că un eveniment similar ar putea apărea în viitor din cauze naturale sau antropice.7 MacDonald a analizat, de asemenea, impactul unei secete „perfecte” asupra Californiei de Sud., Seceta „perfectă” constă într-o secetă prelungită în California de Sud, asociată cu condiții similare simultane în bazinul râului Sacramento și Bazinul Superior al râului Colorado.8 există dovezi că toate aceste condiții au avut loc în secolele XI și XII în timpul acestei anomalii climatice.8 prin urmare, oamenii de știință cred că California se confruntă cu perioade prelungite de secetă cauzate de schimbările climatice.California trece în prezent printr-o serie de secete care ar putea rivaliza cu secetele severe observate în anii 1970., Seceta actuală este cauzată de o creastă de înaltă presiune fără precedent, care este doar în largul coastei de Vest. Această creastă de înaltă presiune blochează toate furtunile de iarnă necesare pentru a furniza precipitațiile necesare pentru lunile uscate de vară și a deviat sistemele meteorologice spre nord în ultimele treisprezece luni (începând cu ianuarie 2014). Aceasta este o cantitate anormală de timp pentru un sistem ca acesta să rămână neîntrerupt. Climatologii spun că, cu cât sistemul persistă mai mult, cu atât mai puțin probabil să se apropie furtunile de iarnă.,Oamenii de știință care lucrează cu Societatea Meteorologică Americană efectuează un studiu pentru a determina dacă acest eveniment meteorologic extrem este cauzat de variabilitatea naturală sau de schimbările climatice cauzate de om. Un studiu din 2012 a constatat că o secetă din același an s-a datorat în primul rând variației naturale. Cu toate acestea, studiul a indicat, de asemenea, că schimbările climatice au fost un factor în valurile de căldură care au avut loc în lunile de primăvară și de vară.9 oamenii de știință nu sunt siguri dacă să atribuie seceta variației naturale, schimbărilor climatice sau unei combinații a ambelor pentru acest eveniment meteorologic., Schimbările de precipitații pe termen lung sunt deosebit de dificil de prezis, în special pentru țările cu latitudine medie, cum ar fi Statele Unite. Un factor care nu poate fi trecut cu vederea este pierderea stratului de ozon în ultimul secol. Un alt studiu a examinat mortalitatea forestieră luând în considerare diferite niveluri de expunere la ozon.10 studiul a stabilit o corelație între diminuarea stratului de ozon și creșterea temperaturilor globale, determinând că regiunile expuse la niveluri ridicate de ozon au fost considerate vulnerabile la creșterea secetei și a incendiilor.,10 Aceste constatări ar trebui să fie o mare preocupare pentru oficialii din California și pentru pădurile din stat.

oficialii din California folosesc lecții învățate în timpul secetei anilor 1970 pentru a înțelege cum să conserve alimentarea cu apă publică. O lecție pe care oficialii statului au învățat-o este că publicul larg poate ajuta la eforturile de conservare., Comunitatea de coastă Goleta a fost prevăzută cu capete de duș cu debit redus și alte dispozitive de economisire a apei și a redus consumul de apă cu treizeci la sută, ceea ce a fost dublu față de reducerea preconizată.11 populația totală a Californiei a crescut cu 18 milioane de la perioada de secetă din anii 1970 și multe programe de conservare din acea epocă vor trebui actualizate pentru a gestiona corect alimentarea cu apă.12 mentalitatea actuală de a pedepsi cetățenii pentru că nu conservă apa ar trebui modificată pentru a recompensa cetățenii pentru conservarea apei. Acest lucru va face ca eforturile de conservare a apei să aibă mai mult succes.