Kaliforniában rekordrekvése van az éghajlaton, amely 2012-ben kezdődött, a legrosszabb pedig XNUMX-ben legalább 1,200 év. Ez sokféleképpen látható: az édesvízi tározók többsége kiszárad, a növények száradnak a mezőkön és a talajvíz gyorsan kimerül.

Bármi legyen is az aszály meghatározása, meteorológiai, hidrológiai, mezőgazdasági vagy társadalmi-gazdasági referenciák alapján, az összes mutató rendkívüli helyzetet mutat a különösen meleg és száraz körülmények miatt. Tavaly volt a a legalacsonyabb naptári év csapadék nyilvántartásba véve akut vízhiányhoz, felszín alatti vizek folyószámlálásához vezet, amely helyettesíti a hiányzó esőket, kritikusan alacsony áramlási sebességgel és magas tűzveszély-kockázattal jár.

Kaliforniában és más délnyugati államokban a múltban többéves aszályok szenvedtek, de hogyan alakul az éghajlatváltozás a mostani eseményekben? A tudósok elválaszthatják-e a növekvő üvegházhatású gázok jelenlegi aszályra gyakorolt ​​hatását más tényezőktől? E kérdések megválaszolásához figyelembe kell vennünk a meteorológiai erőket, amelyek Kalifornia időjárását befolyásolják.

Szem a Csendes-óceánon

A kaliforniai téli csapadék általában a kelet-csendes-óceáni viharokból származik, amelyeket az erős szél folyó vezet, amelyet a jet stream. A csapadék évenkénti változásait számos tényező befolyásolja, ideértve a El Niño a Csendes-óceán hőmérsékletének melegedési ciklusa, valamint az éghajlat hosszú távú oszcillációi, amelyek évtizedekben vagy több száz évben természetes változékonyságot okoznak. Ugyancsak játszanak a légkör normál rövid távú változásai és a hosszú távú éghajlatváltozás hatása.

A tartósan magas nyomású időjárási mintát, beceneve a NOAA Áttörések akkor következnek be, amikor a csapadékot hordozó Csendes-óceáni viharok száma jelentősen csökken a nyugati part felé. Ezeket a tartósan magas légköri nyomás egy olyan régió blokkolja, amelyet felső szintnek neveznek gerinc (lásd a fenti ábrát). Ez a magas nyomású gerinc a sugárhajtómű sokkal északibb pálya felé irányítja. Ennek eredményeként a legtöbb csapadékrendszer hiányzik Kaliforniából, némelyikük észak felé megy, mint a British Columbia és Alaszka.

2013-ban és 2014-ben a Csendes-óceán északi részének tengerszint hőmérséklete a következő volt: szokatlanul magas, amely megteremtette a feltételeket a tartós magasnyomású gerinchez és ezáltal a Kaliforniai szárazsághoz. Ezenkívül a sarkvidéki tengeri jég csökkenése a Csendes-óceán és a Csendes-óceán melegebb felszíni hőmérsékletével jár csökkent eső és havazás az Egyesült Államok nyugati részén, a vihar nyomában észak felé haladva.

A tartósan magas nyomás a süllyedő levegő csökkenő mozgását idézi elő, amely felhőtakaró hiányához és végül melegebb hőmérséklethez vezet a szárazföldön. És ha magasabb a felszíni hőmérséklet, a talaj kiszárad, mivel több víz párolog el a levegőben.

A magasabb hőmérsékletek és a kissé csökkentett csapadékmennyiségek - néha „meleg szárazságnak” is számítanak - kritikus szerepet játszanak a víz rendelkezésre állásának csökkentésében. Kalifornia esetében a téli csapadék eső formájában esett a hó helyett a Sierra-hegységbe a magas hőmérsékletek miatt. A hócsomag kritikus jelentőségű, mivel tárolja a vizet és lassan engedi fel. A vékonyabb hózsák kevesebb vizet jelent a talajban a nyári felhasználáshoz. Tehát még egy normál csapadékmennyiség esetén is, de eső formájában esve, kevesebb víz áll rendelkezésre.

Klíma ujjlenyomata?

Kaliforniában a múltban tartós aszályok tapasztalhatók. Például az AD 900 és 1330 közötti középkori felmelegedési időszakban kiterjedt és tartósan fennállt megalapú aszályok észak-amerikai nyugati részén fordultak elő. A prokaros nyilvántartások, például a fagyűrűk felhasználásával végzett paleoklimátusi tanulmányok azt mutatják, hogy súlyos aszályok fordultak elő a magasabb hőmérsékleti időszakokban.

A változó légköri viszonyokból származó csapadékhiány nagysága a mai aszályban nem olyan szokatlan, mint a korábbi megfigyeléseknél. Ugyanakkor manapság szokatlanul magas hőmérsékleti háttér van, egyértelműen meghaladva a középkori felmelegedési időszakot.

Tehát ez egy kettős hullám a hidrológiai egyensúly szempontjából: kevesebb csapadék és több párolgás és transzpiráció, vagy a meleg levegő miatt a növényekön keresztül párolgás a vízből.

A számok futtatása

Tehát a jelenlegi aszály legalább két kérdést vet fel: először is, ez a rekordszintű 21. századi aszály az antropogén éghajlatváltozáshoz kapcsolódik-e, másrészt a hosszú távú felmelegedés megváltoztatta annak valószínűségét, hogy a csapadékhiány a jövőben szélsőséges aszályt fog eredményezni?

A megfigyelt vagy várható hatások észlelése és az ember okozta éghajlatváltozáshoz való hozzárendelése nem jelent jelentőséggel bíró tényezőt könnyű feladat. Vannak azonban alátámasztó bizonyítékok a numerikus éghajlati modellek fejlesztéséből, és számos, már bekövetkezett meteorológiai és hidrológiai eseményről, ideértve a hőhullámokat, az áradásokat vagy az aszályokat is.

Ennek ellenére a közvetlen okozati összefüggést szinte lehetetlen megállapítani olyan komplex rendszerben, mint például az éghajlati rendszer, mivel az interakciók és a visszacsatolások mindent elhagynak, kivéve azokat, amelyek okozati összefüggéseknek tűnnek.

Ennek ellenére a múltbeli adatok statisztikai elemzése segíthet abban, hogy megadja az egyes események bekövetkezésének valószínűségét. A tudósok emellett olyan éghajlati modellkísérleteket is lefolytathatnak, amelyek csak a természetes változékonyságot tartalmazzák, majd az ember által okozott tényezőket, például az üvegházhatású gázokat tartalmazzák. Ezek az eszközök arra szolgálnak, hogy kiemeljék és megkülönböztessék a domináns mechanizmusokat, amelyek felelősek a légáramlás bizonyos jellemzőiért.

Ezek az éghajlati modell-szimulációk azt mutatják, hogy a szélsőséges és tartós cirkulációs minták, amelyek ebben a században aszályokat okoztak a nyugati parton, az antropogén külső erőknek, nem pedig a természetes okoknak tudhatók be.

Például a tartósan magas nyomású régió esetében, amelyet „nevetségesen rugalmas gerincPontban megfigyelt esemény valószínűsége 2012-2013 egy be van minden 420 év!

A tanulmányok szerint az éghajlatváltozás okozhat a új éghajlati rendszer, amelyben az alacsony csapadékmennyiségeket meleg feltételek kísérik, ami a fent említett „meleg aszályt” idézheti elő.

Ez az előrejelzés növekedésre utal példátlan aszály kockázata Kaliforniában és általában az Egyesült Államok nyugati részén, amelyet elsősorban a melegebb hőmérséklet, a csökkentett hócsomagolás és a késő tavaszi és nyári talajnedvesség okoz, még jelentősen szárazabb csapadékminták nélkül is.

Mindez azt jelenti, hogy a vízellátás fenntartása a délnyugati részein idén - és a jövőben is - kihívást jelent.

A szerzőről

Catherine Gautier a Kaliforniai Egyetem, Santa Barbara földrajz professzora. A kutatási érdekek között szerepel a globális sugárzás és víz, az El Niño, a felhők, az aeroszol és az éghajlat, a globális távérzékelés, a földrendszer tudományos oktatása.

Ezt a cikket eredetileg közzétették A beszélgetés. Olvassa el a eredeti cikk.