美国能挺过加州干旱吗?

2021年6月14日|下午3:57
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美国西部面临的干旱很严重。非常糟糕的.它比上一个更糟了。随着美国越来越多的地区遭受干旱,供水越来越少,需求正在上升。水资源供应的减少,加上越来越不可预测的天气模式和气候变化的其他影响,形成了一个加剧干旱状况和增加的反馈循环,构成了巨大的威胁火灾风险在美国各地。

情况有多糟?

目前的干旱是一场国家和国际危机。考虑到加州生产了超过三分之一的蔬菜三分之二的水果在美国销售的坚果,干旱的影响不仅仅是加州和西南部。美国正在经历美国干旱监测所称的“异常干旱状况”。[1]在其面积的50%以上;超过三分之一的地区处于“中度干旱”状态。全国近10%的地区正在经历“异常干旱”(图1)。这些情况主要集中在西部各州。亚利桑那州、加利福尼亚州、爱达荷州、蒙大拿州、内华达州、新墨西哥州、俄勒冈州、犹他州和华盛顿州几乎全部(97%)处于异常干旱状态,其中许多州四分之一或更多的地区正在经历异常干旱。

美国和波多黎各地图,显示来自美国干旱监测的数据。它显示了美国西部的一大片地区处于不同程度的干旱条件下,从浅黄色到暗红色。
图1。2021年6月8日美国和波多黎各的干旱情况。资料来源:美国干旱监测。干旱分为五类,从黄色的异常干旱到暗红色的异常干旱。

它怎么这么快就干了?

加州的情况令人担忧。整个州已经通过了异常干旱和中度干旱的类别。该州近95%的地区处于严重(或更严重)干旱之中;该州85%的地区处于极度干旱状态;该州超过三分之一的地区正在经历异常干旱。去年也是干旱的一年,比今年稍微少一点,但肯定没有干燥到导致该州目前经历的干旱程度。

到底发生了什么?加州一直存在土壤水分不足的问题。这一赤字不仅来自去年,而且可以说始于2016年结束的上一次干旱。连续两年干旱会加剧干旱状况,增加多重和复合干旱影响的风险。所以问题是,连续第三年、第四年或第五年干旱会是什么样子?

显示两张加州地图,并排比较2020年6月9日和2021年6月8日的干旱情况。后者显示该州严重干旱,其中超过85个州处于极端干旱状态,33个州处于异常干旱状态
图2。在第二个干旱年之后,加州干旱条件的演变。资料来源:美国干旱监测。

加州干旱的第二年相当于2012-2016年干旱的第三年

有多种方法可以将2012-2016年的干旱与这次干旱进行比较,例如,通过考虑水库的水量、积雪、河流的流量或地下水位。这里我提出一个相对简单的比较。在2012年干旱的第二年6月,加州并没有经历极端干旱或异常干旱(图3)。现在是这次干旱的第二年6月,该州85%的地区处于极端干旱状态,33%的地区处于异常干旱状态。这种情况直到2012-2016年干旱的第三年才出现。这是我们是否为这场干旱做了更好的准备还有待商榷,但如果这种趋势继续下去,我们将面临更严峻的条件。

图中显示了2000年4月1日至2021年6月干旱状态百分比的时间序列(y轴)。本次干旱第二年的干旱条件相当于2012-2016年干旱的干旱条件。即使在有记录以来最潮湿的年份之一(2017年)之后,该州的部分地区仍然经历着异常干燥的情况。
图3。2000年4月1日至2021年6月美国干旱监测类别中加州面积百分比的时间序列。本次干旱第二年的干旱条件相当于2012-2016年干旱的干旱条件。即使在有记录以来最潮湿的年份之一(2017年)之后,该州的部分地区仍然经历着异常干燥的情况。

尽管有SGMA,加州对干旱的抵御能力更弱

随着气温升高,降水以雨的形式多,以雪的形式少最终减少加州的积雪。在加州,积雪是至关重要的,因为它是一种自然的蓄水形式,在春季融化,然后填满水库的水用于生态系统、农业和城市需求。由于气温上升,积雪在这个季节融化得更早。这一趋势很可能在未来几年继续下去。这意味着水库将会提前蓄水,在冬季和春季提前放水——在需要之前。在夏季,农民更有可能不得不更加依赖地下水。

由于气候变化导致气温上升,我们可以预期蒸发和蒸发会增加土壤水分蒸发蒸腾损失总量减少供水,增加用水需求。蒸散量增加导致土壤水分下降。这意味着,即使未来降水没有变化,土壤干燥也可能导致并加剧干旱状况。

过去20年的情况表明,干旱期到来的速度使我们无法恢复土壤水分或积雪,因此我们对干旱的抵御能力越来越弱。

由于对地表水的需求更高,而可利用的地表水更少,农业使用了更多的地下水。几十年来,我们从含水层中提取的水比自然补充的水多,造成了透支。随着气候变化,地下水只会变得越来越稀缺,越来越重要。而《可持续地下水管理法》(SGMA)旨在更有效地管理加州地下水资源,但这场干旱表明,相关行动实施得不够快。这使得SGMA实现非常重要。不仅应避免任何拖延,而且应加速执行。

由气候变化引起的预期气候变化对比图。它显示,随着吸热污染继续释放到大气中,预计将出现更持久、更严重的干旱、更强烈的暴雨以及更频繁、更广泛的野火。
图4。随着吸热污染继续释放到大气中,预计将出现更持久、更严重的干旱、更强烈的暴雨以及更频繁、更广泛的野火。

贫困社区在干旱期间遭受的损失最大

谈到干旱,我们不能不谈论该州的弱势社区。即使没有干旱,也已经接近了加州有100万人无法获得可靠的饮用水.在2012年至2016年的干旱期间,全州有2600多户家庭依赖水井取水报告的水资源短缺;其中近80%位于圣华金河谷。有多少井会干涸这干旱吗?

干旱不仅减少了水的可用性,还影响了水质。不断下降的地下水水位和水质使圣华金河谷农村社区对本已严重依赖的瓶装水和临时水箱更加严重。许多社区的水受到杀虫剂、硝酸盐、砷、细菌和其他污染物的污染。随着我们不断透支地下水含水层,其中一些污染物会集中起来,进一步影响饮用水的获取。

展示了一个人用水桶汲水以应对干旱。
图5。干旱和农业部门的过度开采可能会使圣华金河谷的人们无法获得安全、清洁的可靠饮用水,从而迫使许多人购买瓶装水或装满水桶带回家。资料来源:自助企业

从气候的角度来看,这场干旱远未结束。2021年即将到来这是上世纪最干旱的一年也是上个千年来最干旱的一次。过去20年,加州经历了几代人以来最严重的水危机。部分原因是加州气候变化的性质,部分原因是气候变化,但很大一部分原因是我们的作为或不作为。随着气候变化加剧干旱状况,地下水变得越来越有价值,因此必须立即实施SGMA。

[1]本博客提供的信息来自美国干旱监测.该数据是与内布拉斯加大学林肯分校的国家干旱缓解中心、美国农业部(USDA)、国家海洋和大气管理局(NOAA)以及商务部合作制作的。他们综合考虑了干旱指数、现有的最佳数据、当地观测数据和专家的最佳判断,绘制了这些地图。