В засушливых западных штатах климат становится теплее и суше, что приводит к увеличению спроса на водные ресурсы со стороны людей и экосистем. Теперь атмосфера на большей части территории США также требует большей доли воды, чем раньше, согласно новому исследованию, проведенному группой из DRI, Калифорнийского университета в Мерседе и Института океанографии Скриппса в Калифорнийском университете в Сан-Диего.
Исследование было опубликовано в Журнале гидрометеорологии, и в нем оценивались тенденции испарительного потребления в США за 40-летний период с 1980 по 2020 год с использованием пяти наборов данных. Потребность в испарении, иногда описываемая как «атмосферная жажда», представляет собой меру потенциальной потери воды с поверхности земли в атмосферу на основе переменных, включая температуру, влажность, скорость ветра и солнечное излучение..
Выводы группы показали значительное увеличение атмосферной жажды на большей части западной части США за последние 40 лет, причем наибольшее и наиболее сильное увеличение произошло в районе, сосредоточенном вокруг рек Рио-Гранде и Нижнего Колорадо. В этих регионах произошли изменения порядка двух-трех стандартных отклонений от того, что наблюдалось в течение базового периода 1980-2000 гг..
«Это означает, что условия атмосферной жажды в некоторых частях страны в настоящее время выходят за пределы диапазона, который наблюдался 20-40 лет назад, особенно в некоторых регионах на юго-западе», - сказала ведущий автор Кристин Альбано, доктор философии. Д., ДРИ. «Это действительно важно понять, потому что мы знаем, что атмосферная жажда является постоянной силой, подталкивающей западные ландшафты и водные ресурсы к засухе».
Чтобы узнать больше о роли, которую различные климатические переменные играют в определении атмосферной жажды, Альбано и ее коллеги проанализировали относительное влияние температуры, скорости ветра, солнечной радиации и влажности. Они обнаружили, что в среднем повышение температуры было причиной 57 процентов изменений, наблюдаемых во всех регионах, а влажность (26 процентов), скорость ветра (10 процентов) и солнечная радиация (8 процентов) играли меньшую роль.
«Это исследование показывает доминирующую роль, которую потепление играет в увеличении потребности в испарении, и предвещает усиление водного стресса, с которым Запад сталкивается в связи с продолжающимся потеплением», - сказал соавтор исследования Джон Абацоглу, доктор философии, из Калифорнийский университет, Мерсед.
Для фермеров и других водопользователей увеличение атмосферной жажды означает, что в будущем для удовлетворения существующих потребностей в воде потребуется больше воды. Некоторые из этих изменений, наблюдаемых в этом исследовании, сосредоточены в районах, где повышение температуры и меньшее количество осадков, чем в среднем, уже создают нагрузку на водоснабжение.
Например, в регионе Рио-Гранде авторы исследования подсчитали, что атмосферная жажда увеличилась на 8-15 процентов в период с 1980 по 2020 год. При прочих равных условиях и при отсутствии других изменений в управлении это означает, что от 8 до 15 теперь требуется на процент больше воды для поддержания того же тщательно орошаемого урожая.
«Наш анализ показывает, что сельскохозяйственным культурам теперь требуется больше воды, чем в прошлом, и можно ожидать, что в будущем потребуется больше воды», - сказал соавтор исследования Джастин Хантингтон, доктор философии, из DRI.
Другие последствия повышенной атмосферной жажды включают засуху, увеличение площади лесных пожаров и уменьшение речного стока.
"Наши результаты показывают, что десятилетие за десятилетием на каждую выпадающую каплю осадков все меньше и меньше воды попадает в ручьи, водно-болотные угодья, водоносные горизонты или другие водоемы", - сказал соавтор исследования Майкл. Деттингер, Ф. Д., Института океанографии Скриппса и DRI. «Управляющие ресурсами, политики и общественность должны знать об этих изменениях и планировать их воздействие сейчас и в будущем».
Члены команды в настоящее время разрабатывают сезонные и субсезонные прогнозы испарительного спроса.
«Мы ожидаем, что эти типы прогнозов будут важны для прогнозирования засухи и пожаров», - сказал соавтор исследования Дэн МакЭвой, доктор философии, из DRI.