沙漠研究所 科罗拉多河东河流域的季风降雨事件,该流域是科罗拉多河原始的、高海拔的、以雪为主的源头流域
信用:泽维尔·法恩 2019年夏天,沙漠研究所(DRI)科学家罗斯玛丽·卡罗尔博士
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,等待北美季风的到来,这通常会给她居住的地区带来所需的夏季水分
但是连续第四年,雨从来没有真正来过
卡罗尔说:“2019年只是一个可怕的雨季。”
“只是最弱的季风
在那之前,我们有几年的弱季风,这真的让我想知道,季风对上科罗拉多河流域的夏末径流有多重要?季风如何影响下一年的水流?" 与同事大卫·戈奇斯博士合作
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美国国家大气研究中心和肯尼斯·威廉姆斯大学博士
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卡罗尔开始探索季风降雨在科罗拉多河源头流域的径流产生中的重要性
该小组的发现发表在《地球物理研究快报》的一篇新论文中,指出季风降雨在维持科罗拉多河上游供水方面的重要性,以及季风在积雪较少的温暖未来补充夏季河流流量的能力不断减弱
他们的研究集中在东河流域,这是科罗拉多河的一个原始的、高海拔的、以雪为主的源头流域,也是流域功能科学聚焦区项目的一部分,该项目正在探索山区系统中的干扰(如洪水、干旱、积雪变化和早期融雪)如何影响水、营养物质、碳和金属的下游输送
卡罗尔和她的同事使用一个水文模型和东河流域几十年的气候数据,发现季风降雨通常输送大约18%的流域水,产生大约10%的年径流,径流主要产生在流域的高海拔地区
沙漠研究所的科学家罗斯玛丽·卡罗尔测量了科罗拉多州东河的流量
信用:肯尼斯H
威廉姆斯 卡罗尔说:“尽管季风产生的水流在地理上并不广泛,但实际上是相当可观的。”
“它比我想象的要大
这并不意味着所有的水都进入了水库——有些可能被河岸植被或灌溉所利用,但它仍然满足了流域内的一些需求
" 接下来,研究小组探索了这些夏雨在积雪量高的凉爽年份和积雪量少的温暖年份产生径流的能力
在多雪的凉爽年份,进入夏季,土壤湿度水平更高,季风降雨产生更大的径流
在积雪少的温暖年份,干燥的土壤吸收了大部分季风降雨,流入溪流的径流减少
卡罗尔说:“你可以把土壤区想象成一块海绵,在让水通过之前,它需要被填满。”
“所以,如果它已经因为积雪量少而枯竭,季风就会把它重新填满,这就减少了你实际在河里得到的水量
" 随着气候变暖,落基山脉和其他山脉的积雪预计会减少,导致河流流量减少
气温上升还会导致土壤蒸发增加和植物用水量增加
根据卡罗尔的研究结果,这些变化将降低季风中的水作为水流流向河流的能力
卡罗尔说:“我们的结果表明,随着气候变暖,积雪减少,季风降雨缓冲径流损失的能力也会下降。”
“所以,季风不是有助于缓解这些变化的灵丹妙药
" 科罗拉多河对生活在内华达州南部的人们来说是一种至关重要的资源,在那里它占了供水的90%
尽管冬季积雪产生的径流每年比季风提供更大比例的径流,但季风水分对生态系统和人类都很重要,部分原因是它在一年中不同的时间到达
在像科罗拉多河这样的系统中,每一滴水都被分配,如果季风降雨没有到来,就会在下游某个地方造成短缺
卡罗尔说:“就水资源而言,如果季风降雨是有用的,并有助于季末径流,那么水的损失显然会对这些系统的生态产生影响。”
“这种水在支持那里的水生栖息地方面非常重要
但是对人类来说也很重要
如果我们所依赖的水量不存在,那么就必须有所付出
上游流域将不得不考虑如何管理他们的水,以满足下游的义务
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