作者哈里森·塔索夫，加州大学圣巴巴拉分校 萨克拉门托河沿岸的沙斯塔大坝等水电站是加州水和能源需求的组成部分
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开垦局 随着地球继续变暖，水供应减少和能源需求增加的双重挑战将会加剧
但是水和能源是密不可分的
例如，加州近五分之一的能源用于与水相关的活动，而该州超过十分之一的电力来自水力发电
当社会试图适应一个挑战时，它需要确保它不会恶化另一个挑战
为此，加州大学圣巴巴拉分校、劳伦斯伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校的研究人员开发了一个框架来评估不同的气候适应可能如何影响这种水-能源关系
他们的研究发表在开放存取期刊《环境研究快报》上
“电力和水系统以许多不同的方式联系在一起，”合著者、环境研究部助理教授兰吉特·德什穆克说
“气候变化预计将强调这些联系，因此我们提出了一个框架，描绘了这些相互依存关系，并将使我们能够理解和量化其对能源-水关系的影响
" 虽然这不是第一次研究这些主题，但它比以前的论文采取了更细致的方法
伯克利实验室气候和生态系统科学部的首席作者朱莉娅·斯奇奈(Julia Szinai)说:“已经有许多关于气候变化如何分别影响水和能源部门的分析，但这些研究通常不关注两者之间的相互作用和反馈。”
“我们的论文开发了一个概括的框架，确定了气候变化如何影响这些耦合的水电系统，以及对未来供需缺口的潜在适应
通过这样做，我们说明了在适应气候变化中经常被忽视的权衡和协同作用
" 该框架使用系统分析来确定水和能源部门最大的潜在气候压力
它量化了适应气候变化所需的行动，并检查了这些行动可能产生的反馈
德什穆克解释说:“例如，我们的框架表明，由于气候变化导致的气温升高可能会增加空调的电力需求和灌溉的水需求。”
“然而，内华达山脉积雪的减少和多变的降水将影响供水，不仅是城市和农业用水，还有水力发电和火力发电厂的冷却用水
" 加利福尼亚依靠内华达山脉的积雪在一年中缓慢地给水量
该团队将他们开发的框架应用到加州，加州依靠积雪获得大量的水，并消耗大量的能量将水从该州北部输送到南部
他们研究了水利部门的多种适应战略，发现有些是能源密集型的，而有些实际上既节水又节能
研究人员整合了一些零散研究的数据，以估计本世纪末各种气候情景下该州可能的水和能源未来的总体范围
他们的分析发现，有两个因素可能会主导气候变化对加州电力行业的直接影响:空调负荷增加和水电供应减少
气候危机严重影响了加州的水-能源关系
在这里，我们看到了2011年7月福尔松大坝后的一个完整水库与2014年1月极端干旱下的水位之间的对比
信用:美国开垦局 该论文的合著者、伯克利实验室气候科学家安德鲁·琼斯说:“论文最重要的一点是，让我们的水系统适应气候变化可能会显著加剧电网压力，或者从另一方面来说，它可能有助于缓解电网压力。”
“如果我们专注于通过跨流域的大规模调水来改造水系统，或者通过能源密集型海水淡化，那只会让电力问题变得更加困难
另一方面，如果我们通过节约用水来改造水系统，这实际上是一个双赢的局面，因为你也减少了水所需的能量
" 目前，加州惊人的19%的电力消耗用于与水相关的应用，如处理、运输、泵送和加热
此外，该州约15%的发电量来自水力发电
该州已经看到气候变化对其水能系统的一些影响
气候变化加剧了长期干旱，导致抽取地下水的电力消耗激增，相应的水电短缺要求用更脏的化石燃料替代
该小组确信，气候危机将对该州未来的供水产生巨大影响
也就是说，效果是非常不确定的
在最坏的情况下，可用的水供应可能减少25%；然而，他们可以增加46%
德什穆克说:“气候模型对降水的预测有很大的不确定性。”
“但是，尽管有这些不确定性，适应措施提供了重大的共同利益
“节约用水将为消费者节约能源和金钱，并允许该州的天然河流和小溪有更大的流量
当研究小组将他们的框架应用于最坏的情况时，他们发现在水资源领域选择最耗能的适应策略可能会导致与气候变化直接导致的能源失衡一样大的失衡
琼斯说:“我认为这是第一次研究表明，水资源部门的适应对电力部门的影响可以和气候变化本身的直接影响一样大。”
“这项研究强调了两个部门之间协调适应规划的好处，”主要作者斯奇奈补充说，“所以我们现在将一个更详细的水资源管理模型和一个电力规划模型联系起来，可以展示在美国西部建设电力基础设施的弹性路径。”
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当气候变化的影响包含在水资源部门时
" 德什穆克目前正在领导一个团队，通过量化气候变化对南部非洲12个国家的水电站和热电厂的影响，探索能源、水和气候之间的联系
他希望找到电力基础设施的最佳投资
德什穆克说:“加州可以选择如何使其水利部门适应气候变化的影响。”
“国家可以采取海水淡化等能源密集型气候适应措施，也可以制定一系列措施，最大限度地发挥节水潜力
水和能源部门的规划者和决策者需要协调他们的行动和计划，以适应气候变化
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