根据最近的研究,严重干旱在美国西南部和墨西哥变得越来越普遍,而东北部则经历了更强烈的湿润年份。该研究建议,这些季节性天气模式在未来可能会变得更加极端。
根据研究的预测,美国中部预计将在本世纪经历更显著的湿润期(称为“多雨期”)和干燥夏季之间的波动。
来自俄亥俄州立大学的研究人员基于当代降水数据、历史树木年轮分析和涵盖850年到2100年的气候模型得出了这一结论。他们得出结论,气候变化导致北美的降水模式出现了在19世纪中叶工业化开始之前并不存在的极端情况。
俄亥俄州立大学土木、环境和测绘工程助理教授、论文的高级作者詹姆斯·斯塔杰指出:“这在大部分季节上实质上是西南部和东北部之间的对比。”他解释说,西南部和墨西哥几乎在每个季节都出现干燥的条件,而东北部,包括俄亥俄州,正趋向于更潮湿的状态,特别是在冬季和早春。
美国中部地区的干燥条件和湿润的多雨期之间的相互作用不会遵循可预测的模式。
斯塔杰详细阐述:“例如,我们今年可能经历了严重干旱,但在五年后我们可能会看到一个极其湿润的多雨期。这种变异引发了担忧,因为它改变了我们需要如何管理水资源以适应这些极端情况。为此做好准备是相当具有挑战性的。”
“这反映了未来将持续恶化的更广泛趋势,”他补充道。
曾是俄亥俄州立大学的研究生,现在是韩国环境研究所的研究员的金敏松,是这篇研究论文的主作者,该论文于2024年9月6日在《地球物理研究快报》上发表。
与专注于气候变化如何影响特定极端天气事件的研究不同,这项研究记录了北美干旱和多雨期的长期趋势,包括工业化前后。
研究小组比较了过去20年的气候模式与前工业时代的气候模式,并预测了直到2100年低降水和高降水的趋势。
金敏松解释说:“我们可以说:‘在过去的一个世纪里,由于温室气体水平的上升,我们注意到的变化程度与过去700年相比。’目前和预测的变化在许多地区明显大于任何以往的自然气候变异。”
为了支持他们的发现,研究人员汇编了来自五个来源的数据:两个现代降水观测集、历史树木年轮重建,以及两个涵盖相同历史时期并持续预测受温室气体增加影响的未来极端的气候模型。
斯塔杰强调了他们发现的力度,表示:“结合多样化的数据类型增强了可信度,因为它们可以填补彼此的空白。只有当某个趋势在多个数据集中一致出现时,我们才将其视为显著,从而增强我们的信心。”
显示气候模式变化的地图表明,方法论成功地产生了清晰的空间过渡和界定边界,强调了观察到的变化是真实的这一观点。
尽管西部正在进行的干旱趋势有充分记录,但研究小组对降水增加的程度感到惊讶,尤其是在东北部,并且对预测的中部美国在干旱和多雨期之间的强烈变异感到震惊。
这些交替的水资源可用性模式可能会影响包括农业、建筑和城市规划在内的各个部门,同时也可能对维持家庭水库的最佳状况提出挑战。
斯塔杰解释道:“规划人员、政府机构和工程师旨在为潜在变化的气候做好准备,但通常缺乏理解即将到来的条件所需的详细信息。这项研究发出了警告。在西南部,预计水资源可用性减少,而在中西部,预计干旱和多雨期之间的波动将更大。”
“虽然我们希望减轻正在进行的气候变化,但变化需要相当长的时间才能生效,”他总结道。“与此同时,我们应该为未来做准备,以最小化对人们、经济和环境的影响。”
这项研究得到了国家科学基金会、俄亥俄州立大学拜尔德极地和气候研究中心以及俄亥俄超级计算中心的资助。来自俄亥俄州立大学的吉尔·博赫尔也作为论文的共同作者做出了贡献。