Наводнение, вызванное дождем, падающим на снежный покров, может более чем удвоиться к концу этого века в некоторых районах западной части США и Канады из-за изменения климата, согласно новому исследованию Университета Колорадо в Боулдере и Национального центра. для атмосферных исследований (NCAR).
Наибольшее увеличение риска наводнений прогнозируется для Сьерра-Невады, истоков реки Колорадо и канадских Скалистых гор - мест, где жители не привыкли к опасениям наводнений. И наоборот, на более низких высотах в прибрежных районах Калифорнии, Орегона, Вашингтона и морской части Британской Колумбии риск наводнений, вызванных дождем и снегом, может снизиться.
Выводы были опубликованы сегодня в журнале Nature Climate Change.
Дождь на снегу сильно различается по времени и масштабу, но может вызвать дорогостоящие и разрушительные наводнения, поскольку быстрое таяние снега, вызванное сильными и продолжительными дождями, объединяется в каскад, который может затопить реки и водохранилища, расположенные ниже по течению. В 2017 году калифорнийская плотина Оровилль едва не рухнула из-за такого события, что привело к эвакуации 188 000 человек и ущербу инфраструктуры на 1 миллиард долларов.
«Дождь со снегом может быть интенсивным и опасным в горных районах, но они все еще относительно плохо изучены», - сказал Кит Массельман, ведущий автор исследования и научный сотрудник Института Арктики и Альпийские исследования (ИНСТААР). «Мы можем сделать некоторые выводы из речного потока, но мы хотим получить более точные измерения и смоделировать больше задействованных переменных».
Чтобы изучить прошлое, настоящее и потенциальное будущее явлений дождя на снегу, исследователи обратились к современному набору данных для моделирования погоды, разработанному в NCAR. Набор данных, известный как CONUS 1, содержит моделирование погоды на всей континентальной части США в текущем климате и в более теплом будущем на основе прогнозируемых климатических тенденций. Огромный массив данных, на компиляцию которого у суперкомпьютера NCAR в Йеллоустоуне ушло больше года, предлагает беспрецедентную детализацию и разрешение.
«Этот набор данных с высоким разрешением позволяет нам детализировать горы и изучить факторы, которые в совокупности приводят к таянию снежного покрова, когда приходит теплый шторм и обрушивается на холодные горы, такие как Сьерра», - сказал Массельман.
Авторы обнаружили, что в более теплом климате менее частый снежный покров на более низких высотах снизит риск дождевых паводков в таких районах, как Тихоокеанский северо-запад США. Напротив, на более высоких высотах, где зимний снег все еще будет накапливаться, несмотря на потепление климата (например, в Высокой Сьерре и большей части Скалистых гор), случаи дождя со снегом могут стать более частыми из-за увеличения количества осадков, которые когда-то могли выпасть как снег. События также станут более интенсивными.
Дождь и талые воды, возникающие во время дождя со снегом, по прогнозам, увеличатся для большинства речных бассейнов западной части Северной Америки, поскольку дождь, а не снег влияет на большее количество горных водоразделов, увеличивая соответствующий риск наводнения на целых 200 процентов в локализованных районах и потенциально создает нагрузку на существующую инфраструктуру по борьбе с наводнениями.
«Мы были удивлены тем, насколько значительными были некоторые из прогнозируемых изменений», - сказал Массельман. «Мы не ожидали увидеть огромное процентное увеличение в местах, где уже есть наводнения из-за дождя со снегом».
Выводы представляют собой важный первый шаг к лучшему пониманию рисков наводнений из-за дождя со снегом в контексте антропогенного изменения климата, что может значительно изменить сроки и масштабы будущих режимов наводнений.
Исследователи надеются, что постоянные инвестиции в сети мониторинга снежного покрова и усилия, такие как бортовая снежная обсерватория НАСА, предоставят дополнительную наземную информацию, что позволит гидрологам и ученым-климатологам сверить свои модели с наблюдениями и лучше информировать об оценке рисков наводнений сейчас и в будущем. будущее.
Соавторами исследования выступили исследователи NCAR Флавио Ленер, Кёко Икеда, Мартин Кларк, Андреас Прейн, Чанхай Лю, Майк Барлаге и Рой Расмуссен. NCAR спонсируется Национальным научным фондом.