劳伦斯·伯克利国家实验室
信用:Pixabay/CC0公共领域
世界各地的山区积雪正在减少，如果地球继续变暖，气候模型预测，在下个世纪的某个时候，某些山区，包括美国西部，积雪可能会急剧缩小，甚至可能完全消失
由劳伦斯·伯克利国家实验室(伯克利实验室)的研究人员领导的一项新研究分析了低到无雪未来的可能时间，这对水资源管理意味着什么，以及现在可以避免灾难性后果的投资机会
他们发表在《自然评论地球与环境》杂志上的评论论文“低到不下雪的未来及其对美国西部水资源的影响”分析了以前的气候预测，发现如果温室气体排放继续沿着高排放的情景发展，低到不下雪的冬天将成为美国西部经常发生的事情
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35到60年后
此外，该研究重新评估了美国水资源管理的长期假设
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并强调科学家和水管理人员需要更加密切地合作，以制定和实施气候适应战略
内华达山脉、落基山脉、喀斯喀特山脉和其他山脉通过捕获、储存和释放水供下游使用，提供了巨大的服务
从历史上看，融雪时间为春季和夏季的供水提供了关键的延迟，此时降水较少，农业用水需求最高
导致积雪缩小的因素主要与气温升高和降水变化有关
更高的温度也意味着暴风雨会带来更多的降雨和更少的降雪，从而限制了冬季能够形成的季节性积雪量
这项研究由伯克利实验室地球与环境科学领域的作者埃丽卡·西里拉-伍德伯恩和艾伦·罗迪斯共同领导，首先是一篇文献综述，其中提炼了数百项关于雪流失的科学研究；其中，他们确定并分析了18项对美国西部积雪量进行定量预测的研究
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低到不下雪的未来什么时候到来？ “最近的一项研究强调，美国西部4月1日的积雪蓄水量下降了21%
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自20世纪50年代以来——这相当于米德湖的储存量
在我们的回顾中，我们发现，大约在本世纪中叶，我们应该预计积雪量会出现类似的下降，”罗迪斯说
“到本世纪末，下降幅度可能达到50%以上，但不确定性范围更大
" 许多水资源经理利用4月1日这个有点武断的日期来进行积雪观测和规划决策
在过去的几十年里，积雪量峰值有所下降，积雪峰值出现的时间也有所提前，一年中每提前1摄氏度(1
8华氏度)变暖
近年来，许多地区已经经历了降雪很少的冬天，比如2015年的Sierras，当时4月1日的积雪水平是正常水平的5%，作者称之为“极端”事件
该论文还定义了两种其他类型的低到无雪条件——“间歇性低到无雪”，或者当超过一半的山区盆地连续五年经历低到无雪，以及“持续性低到无雪”，在这种情况下，这种情况会连续10年发生
“低雪”被定义为当积雪(或更准确地说，雪水当量，衡量积雪融化时会释放多少水)处于历史峰值的第30个百分点或更低
根据一个高分辨率的气候预测，使用这些定义，加州可能早在21世纪40年代末就经历间歇性的低到无雪，而在21世纪60年代持续的低到无雪
对于美国西部的其他地区
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21世纪70年代持续的低到无雪出现
作者警告说，需要用更广泛的气候预测进行更多的分析，以增强人们对低到无雪状态出现的时间表的信心
作者在他们的研究中描述了气候预测，写道:“在21世纪的中期和末期，越来越多的美国西部
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受到相对于历史时期的雪水当量赤字的影响
特别是，在1950-2000年期间，只有8-14%的年份被归类为低至无雪，而在2050-2099年期间，这一比例为78-94%
在所有地区，21世纪中后期都会出现一个突然的转变
" 伯克利实验室的一项新分析发现，如果温室气体排放继续沿着高排放的路线发展，那么在美国西部，低到无雪的冬天将成为一种常见现象
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35到60年后
学分:珍妮·努斯/伯克利实验室 对水源的影响 低到无雪未来的影响不仅仅是河流流量的减少，尽管这肯定是一个重大的后果
例如，在内华达山脉，典型的4月1日积雪中的水量几乎是加州地表水库蓄水量的两倍
“一个低到不下雪的未来对于水在美国西部的储存地点和时间有着巨大的影响
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西里拉-伍德伯恩说
“从水文角度来看，除了对娱乐等的直接影响之外，对自然和管理系统还有许多次要影响
这包括从野火增加到地下水和地表水模式的变化以及植被类型和密度的变化
" 雪少雨多，山区系统的地下水位可能会受到影响，因为融雪比降雨更有效地渗入地下
此外，低海拔地区的雪量减少会减少储存在山上的积雪的总表面积，潜在地导致渗入地下的可用融雪量减少
好消息是… 作者做这项研究的目的是激发现在对适应策略的思考
罗迪斯说:“我们希望社会积极应对积雪的这些变化，而不是消极应对。”
“我们希望呈现低到无雪的文献综述，这样我们就能以‘一站式’的方式了解问题
此外，我们强调了一些通过非传统学术和水机构伙伴关系产生的新的气候适应战略，这些战略将是在一个更温暖的世界中克服降雪损失所需的适应方法组合的关键部分
" 其中一个合作伙伴是能源部支持的名为“超高速”的项目，该项目涉及包括伯克利实验室在内的11个研究机构，与加州、科罗拉多州、佛罗里达州和宾夕法尼亚州的水公用事业经理合作
该文件还讨论了潜在的适应战略，例如一种被称为有管理的含水层补给的技术，即多余的地表水作为地下水储存在地下，供以后使用
另一种相对较新的技术，即预报型水库运行，利用天气和水文预报为水库蓄水或放水决策提供信息，最近被证明能使加州门多西诺湖的蓄水量增加33%
这些技术和其他技术显示出增加水供应的希望，但是作者也建议科学家之间和整个社会内部进行更多的交叉合作，以扩大气候适应战略的组合
“我们倡导参与最佳科学实践的理念，以及研究人员和利益相关方之间更多的合作或伙伴关系
例如，城市管理者关心的是防洪；农民关心的是蓄水；每个人都有自己的目标
即使在科学内部，学科也是典型的孤立的，”西里拉-伍德伯恩说
“如果每个人都在一起工作来管理水，而不是为了自己的目的独立工作，那么将会有更多的水可供使用
"
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