科罗拉多河及其支流是美国七个州和墨西哥水电、农业和饮用水的重要水源。这些水的大部分来自冬季积雪，每年春季融化。每年四月，水资源管理者依赖这些积雪来评估未来一年的水资源可用性。
科罗拉多河及其支流为美国七个州和墨西哥提供水电、灌溉和饮用水。这些水大部分来自冬季积累的雪，并在春季融化。每年四月，水资源管理者利用积雪数据预测下一年的水供应。
然而，自2000年以来，这些预测常常不准确，实际河流流量低于预期。这一令人困惑的问题使水资源管理者和科学家们质疑水到底去了哪里。
华盛顿大学的最新研究表明，关键问题在于春季降雨量降低。研究结果表明，温暖干燥的春季占据了预测流量与实际流量之间近70%的差异。降雨减少使得当地植物更加依赖融化的雪水以获取水分，这导致流入溪流的水量减少。此外，晴朗的天气增加了土壤的蒸发，并促进了植物的生长。
该研究的结果于8月16日刊登在《地球物理研究快报》上。
“缺失水源的担忧与春季降水的减少相吻合，标志着2000年‘千年干旱’的开始，并持续至今，”首席作者、华盛顿大学土木和环境工程系博士生丹尼尔·霍根解释道。“我们的研究强调了减少春季降水的连锁效应，导致云层减少，从而阳光更加充足。过多的阳光促使植物充分利用最近融化的雪水，导致其快速生长。我们的发现强调了研究整个雪季的重要性，而不仅仅是关注积雪达到最厚时的情况。”
霍根和资深作者杰西卡·朗奎斯特，华盛顿大学土木和环境工程教授，将此问题作为更广泛调查的一部分，以便理解水短缺的谜团。起初，他们推测是否是升华——雪直接转化为水蒸气的过程——导致水位下降。然而，他们后来发现升华仅占水损失的约10%，这表明还有其他因素在起作用。
“在可解释的因素有限的情况下，我开始比较重要因素，”霍根指出。“我们发现春季条件的变化比其他任何季节都更为明显。在短短的时间内，从厚雪到花卉的转变剧烈。在没有春季降雨的情况下，植物——从野花到树木——像巨大的吸管一样，从积雪中汲取水分。”
研究人员分析了科罗拉多河上游26个水源流域在春季的变化。为了更好地理解这些变化，他们利用了多个数据集，包括自1964年以来的流量和降水记录。这使他们能够建模每个流域内植被可能吸收的水量。
“我们研究的一个重要假设是，我们认为植物可以在降雨量低于平均水平时仍能获取来自融雪的有限水源，”霍根表示。
他们所研究的所有流域由于缺乏春季降雨，均表现出流量下降，而低海拔流域的下降更为显著。这是因为这些地区的雪通常融化得更早，从而为植物利用融雪提供了更多机会。
在确认春季降雨是影响水流的主要因素后，研究人员现在致力于加深对这一季节动态的理解。例如，一个正在进行的项目正在探讨剩余雪块作为微型水库的作用，为植物提供持续的水流。
随着千年干旱的持续，这些发现将越来越影响每年四月进行的水资源预测评估。
“四月对于确定雪层中的水含量至关重要，”朗奎斯特说。“然而，这在时间上是一个挑战，因为到那时春季尚未完全展开。随着认识到春季降水比其他季节的降雨更为重要，我们需要提升对降雨的预测能力，以提高我们四月预测的准确性。”
该研究得到了国家科学基金会、雪升华项目和能源部环境系统科学部（季节性循环揭开缺失山区水源的奥秘项目）的支持。
