Klimatförändringarna driver snabbt växlingar mellan höga och låga vattennivåer på de stora sjöarna

Klimatförändringarna driver snabbt växlingar mellan höga och låga vattennivåer på de stora sjöarna Vågor på Lake Superior crash mot Duluth, Minn. Waterfront Sept. 10, 2014. Randen Pederson, CC BY

De nordamerikanska stora sjöarna innehåller omkring en femtedel av världens färskvatten. I maj sattes nya högvattenregistreringar på sjöarna Erie och Superior, och det har varit utbredd översvämning över Lake Ontario för andra gången på tre år. Dessa händelser sammanfaller med uthållig nederbörd och svåra översvämningar över mycket av centrala Nordamerika.

Så sent som 2013 var vattennivån på de flesta av de stora sjöarna mycket låga. Vid den tidpunkten föreslog vissa experter att klimatförändringar, tillsammans med andra mänskliga handlingar som kanalmuddring och vattenavledning, skulle leda till att vattennivåerna fortsätt att minska. Detta scenario orsakade allvarlig oro. Över 30 miljoner människor bor i Great Lakes-bassängen, och många beror direkt på sjöarna för dricksvatten, industriell användning, kommersiell frakt och rekreation.

Men sedan 2014 har problemet varit för mycket vatten, inte för lite. Högt vatten utgör lika många utmaningar för regionen, bland annat stridserosion, egendomsskada, förskjutning av familjer och förseningar vid plantering av vårgrödor. New York Gov. Andrew Cuomo nyligen förklarade ett nödläge som svar på översvämningarna runt Lake Ontario medan man kräver bättre planeringsbeslut i ljuset av klimatförändringarna.

Som forskare som specialiserat sig på hydrologi och klimatvetenskap, anser vi att snabba övergångar mellan extrema höga och låga vattennivåer i de stora sjöarna representerar "nya normala". Vår åsikt bygger på växelverkan mellan global klimatvariation och komponenterna i den regionala hydrologiska cykeln. Ökande nederbörd, hotet av återkommande perioder med hög förångning och en kombination av både rutinmässiga och ovanliga klimat händelser - som extrema kyla luftutbrott - sätter regionen i oskärmad territorium.

Klimatförändringarna driver snabbt växlingar mellan höga och låga vattennivåer på de stora sjöarna Nyliga månatliga vattennivåer på Lake Superior och Lake Erie (svarta prickar). Blåstänger är rekordhöga för varje kalendermånad, och svarta streck är rekordlågorna. Vatten nivåer för maj 2019 presenteras som en röd stapel för tydlighet. Bild utvecklad med hjälp av online-Great Lakes Dashboard (https://www.glerl.noaa.gov/data/dashboard/GLD.html) som underhålls av National Lakes Environmental Research Laboratory (GLERL) och National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) University of Michigan Cooperative Institute för Great Lakes Research (CIGLR), CC BY-ND

Beräkning av sjöarnas vattenbudget

Nuvarande vattennivåer på de stora sjöarna ställer in rekord. Lake Superior, den största sötvattensjön på jorden av ytarea, överträffade sin rekord av 602.82-fötter för maj månad och är redo att ställa in en ny rekord för juni månad. Lake Erie, världens nionde största sjö med ytarea, överträffade inte bara dess rekordvattennivån för maj månad, men också sin all-time månatliga vatten nivå rekord av 574.28 fötter, som har stått sedan juni 1986.

Dessa ytterligheter beror på förändringar i Great Lakes vattenbudget - Förflyttning av vatten till och från sjöarna. Vattennivåerna över sjöarna varierar över tiden, påverkas huvudsakligen av tre faktorer: regn och snöfall över sjöarna, förångning över sjöarna och avrinning som går in i varje sjö från det omgivande landet genom bifloder och floder. Avrinningen påverkas direkt av nederbörd över land, snöskydd och markfuktighet.

Klimatförändringarna driver snabbt växlingar mellan höga och låga vattennivåer på de stora sjöarna Avrinning från smältande snö som ackumuleras runt de stora sjöarna varje vinter, som visas här på Mars 25, 2019, är ett element i sjöarnas vattenbudget. NASA Earth Observatory

Interaktioner mellan dessa faktorer driver förändringar i mängden vatten som lagras i var och en av de stora sjöarna. Till exempel i slutet av 1990s ytvattentemperaturer på Lakes Superior och Michigan-Huron steg med ungefär 2 grader C. Vattnet avdunstar snabbare när det är varmare och under denna period var avdunstningshastigheterna nästan 30% över årliga genomsnittliga nivåer. Vatten nivåer på Lake Michigan-Huron sjönk till lägsta nivåer som någonsin spelats in.

Sedan i 2014 upplevde Mellanvästern ett extraordinärt kallt luftutbrott, allmänt kallat "Polär vortex". Sjön frusna och förångningsgraden sjönk. Som ett resultat, vattennivån ökade.

Vid ungefär samma tid ökade nederbörden. 2017 Lake Ontario-översvämningen följde en fjäder med extremt överlandsbassäng i Lake Ontario och Saint Lawrence River Basins. 2019-översvämningen följer den våtaste amerikanska vintern i historien.

Vad betyder dessa trender för vattenhalten? Förutom den nuvarande början av rekordhöjder har vattennivån i Erie Lake varit stiger tidigare på våren och sjunker tidigare i höst. Mer vinterfall faller, ofta som snö. Snön smälter tidigare på grund av stigande temperaturer och kortare vintrar. Den resulterande avrinningen förstärks sedan i år som 2019 med stora vårregn. Nettoeffekten av denna kombination av hydrologiska händelser är att Lake Eries nuvarande vattennivåer är mycket högre än vanligt för denna årstid.

Klimatförändringens roll

Vattennivån i Great Lakes har varierat tidigare, så hur vet vi huruvida klimatförändringen är en faktor i förändringarna som äger rum nu?

Nedgången i vinter och vår överensstämmer med att en uppvärmningsatmosfär kan transportera mer vattenånga. Konvertera vatten från ånga till vätska och isen släpper ut energi. Som ett resultat bidrar ökad atmosfärisk fuktighet till mer utfällning under extrema händelser. Det är, när vädermönstret är vått, är de väldigt våta.

Översvämning i New York-staten längs Lake Ontario-kusten, maj 28, 2019.

Förändringar i säsongscykler av snösmältning och avrinning är anpassade till det faktum att våren kommer tidigare i ett föränderligt klimat. Klimatmodellerna visar att denna trend kommer att fortsätta. På samma sätt bidrar stigande sjötemperaturer till ökad avdunstning. När vädermönstret är torrt, skapar detta lägre sjönivåer.

Våta och torra perioder påverkas av stormspår, som är relaterade till processer i global skala som El Niño. Liknande, kall luftutbrott är relaterade till Arktisk oscillation och tillhörande skift i den polära strålströmmen. Dessa globala mönster har ofta indirekta effekter på Great Lakes väder. Det är osäkert hur dessa förhållanden kommer att förändras när planeten värms.

Verktyg för bättre prognoser

Snabba förändringar i väder- och vattenförsörjningsförhållandena över de stora sjöarna och övre Mellanvästern utmanar redan vattenledningspolitik, ingenjörsinfrastruktur och mänskligt beteende. Vi obestridligen observerar effekterna av ett uppvärmningsklimat i de stora sjöarna, men många frågor kvarstår att besvara.

Klimatförändringarna driver snabbt växlingar mellan höga och låga vattennivåer på de stora sjöarna Jordar i de flesta av de stora sjöarna är extremt våta. Till exempel, i 99th percentile zoner, är markfuktigheten högre än 98% av hela historikposten. NOAA (https://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/Soilmst_Monitoring/US/Soilmst/Soilmst.shtml#)

De stora sjöarna är kollektivt en kritisk vattenresurs. Statliga myndigheter och väderprognosörer behöver nya verktyg för att bedöma hur framtida klimatförhållanden kan påverka de stora sjöarnas vattenbudget och vattennivån, tillsammans med bättre kortare prognoser som fångar förändrade förhållanden.

Innovativa tekniker, som införlivar information från snö- och markfuktkartor till säsongsvattenprognoser, kan hjälpa till att fånga en fullständig bild av vad som händer med vattenbudgeten. Ju större punkt är att tidigare förhållanden runt de stora sjöarna inte är en tillförlitlig grund för beslutsfattandet som kommer att leda till framtiden.Avlyssningen

Om författaren

Drew Gronewold, docent i miljö och hållbarhet, University of Michigan och Richard B. (Ricky) Rood, professor i klimat- och rymdvetenskap och teknik, University of Michigan

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

Livet efter kol: Nästa globala omvandling av städer

by Peter Plastrik, John Cleveland
1610918495Framtiden för våra städer är inte vad det brukade vara. Den moderna stadsmodellen som tog hållet globalt under tjugonde århundradet har överlevt sin användbarhet. Det kan inte lösa de problem som det hjälpte till att skapa - särskilt global uppvärmning. Lyckligtvis utvecklas en ny modell för stadsutveckling i städer för att aggressivt hantera klimatförändringarnas verklighet. Det förändrar hur städer utformar och använder fysiskt utrymme, genererar ekonomisk rikedom, konsumerar och spenderar resurser, utnyttjar och upprätthåller de naturliga ekosystemen och förbereder sig för framtiden. Finns på Amazon

Den sjätte utrotningen: En onaturlig historia

av Elizabeth Kolbert
1250062187Under de senaste hälften miljarder åren har det funnits fem massutrotningar, när livet på jorden plötsligt och dramatiskt kom fram. Forskare runt om i världen övervakar för närvarande den sjätte utrotningen, som förutspås vara den mest förödande utrotningshändelsen sedan asteroidpåverkan som utplånade dinosaurierna. Den här gången är katastrofen oss. I prosa som är omedelbart öppen, underhållande och djupt informerad, Ny Yorker författaren Elizabeth Kolbert berättar för oss varför och hur människor har förändrat livet på planeten på ett sätt som ingen art har tidigare. Interweaving forskning i ett halvt dussin discipliner, beskrivningar av den fascinerande arten som redan har gått vilse, och utrotningshistoria som ett koncept, ger Kolbert ett rörligt och omfattande redogör för försvinnandena före våra ögon. Hon visar att den sjätte utrotningen sannolikt kommer att vara mänsklighetens mest varaktiga arv, vilket tvingar oss att ompröva den grundläggande frågan om vad det innebär att vara mänsklig. Finns på Amazon

Klimatkrig: Kampen för överlevnad som världsöverhettning

av Gwynne Dyer
1851687181Vågor av klimatflyktingar. Dussintals misslyckade stater. All-out krig. Från en av världens stora geopolitiska analytiker kommer en skrämmande glimt av den strategiska verkligheten i den närmaste framtiden, när klimatförändringen driver världens makt mot överlevnadspolitiken. Forntida och orättvisa, Klimatkrig kommer att bli en av de viktigaste böckerna under de kommande åren. Läs det och ta reda på vad vi ska på. Finns på Amazon

Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

följ InnerSelf på

Facebookikon ikon~~POS=HEADCOMPtwitter iconyoutube iconinstagram ikonpintrest ikonrss-ikonen

 Få det senaste via e-post

Veckotidningen Daglig Inspiration

SENASTE FILMER

Den stora klimatmigrationen har börjat
Den stora klimatmigrationen har börjat
by super~~POS=TRUNC
Klimatkrisen tvingar tusentals runt om i världen att fly eftersom deras hem blir alltmer obeboeliga.
Den senaste istiden berättar för varför vi måste bry oss om en 2 ℃ temperaturförändring
Den senaste istiden berättar för varför vi måste bry oss om en 2 ℃ temperaturförändring
by Alan N Williams, et al
I den senaste rapporten från den mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC) sägs att utan en väsentlig minskning ...
Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick?
Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick?
by Toby Tyrrell
Det tog evolution 3 eller 4 miljarder år att producera Homo sapiens. Om klimatet helt hade misslyckats bara en gång i det ...
Hur kartläggning av vädret för 12,000 XNUMX år sedan kan hjälpa till att förutsäga framtida klimatförändringar
Hur kartläggning av vädret för 12,000 XNUMX år sedan kan hjälpa till att förutsäga framtida klimatförändringar
by Brice Rea
Slutet av den sista istiden, för cirka 12,000 XNUMX år sedan, kännetecknades av en sista kall fas kallad Younger Dryas ...
Kaspiska havet kommer att falla med 9 meter eller mer under detta århundrade
Kaspiska havet kommer att falla med 9 meter eller mer under detta århundrade
by Frank Wesselingh och Matteo Lattuada
Tänk dig att du befinner dig vid kusten och tittar ut mot havet. Framför dig ligger 100 meter karg sand som ser ut som en ...
Venus var en gång mer jordlik, men klimatförändringen gjorde det obeboelig
Venus var en gång mer jordlik, men klimatförändringen gjorde det obeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lära oss mycket om klimatförändringar från Venus, vår systerplanet. Venus har för närvarande en yttemperatur på ...
Fem klimattroar: En kraschkurs i felaktig klimatinformation
De fem klimattroerna: en kraschkurs i felaktig klimatinformation
by John Cook
Den här videon är en kraschkurs i klimatinformation som sammanfattar de viktigaste argumenten som används för att tvivla på verkligheten ...
Arktis har inte varit så varm på 3 miljoner år och det betyder stora förändringar för planeten
Arktis har inte varit så varm på 3 miljoner år och det betyder stora förändringar för planeten
by Julie Brigham-Grette och Steve Petsch
Varje år krymper havsisskyddet i Arktiska havet till en låg punkt i mitten av september. I år mäter den bara 1.44 ...

SENASTE ARTIKLAR

grön energi2 3
Fyra gröna vätgasmöjligheter för Mellanvästern
by Christian Tae
För att avvärja en klimatkris kommer Mellanvästern, liksom resten av landet, att behöva göra koldioxidutsläpp till sin ekonomi helt genom att...
ug83qrfw
Stora hinder för att kräva svar måste upphöra
by John Moore, On Earth
Om federala tillsynsmyndigheter gör det rätta, kan elkunder i Mellanvästern snart kunna tjäna pengar medan...
träd att plantera för klimat2
Plantera dessa träd för att förbättra stadslivet
by Mike Williams-Rice
En ny studie fastställer levande ekar och amerikanska plataner som mästare bland 17 "superträd" som kommer att hjälpa till att göra städer ...
norra havets botten
Varför vi måste förstå havsbottengeologin för att utnyttja vindarna
by Natasha Barlow, docent i kvartär miljöförändring, University of Leeds
För alla länder som är välsignade med enkel tillgång till det grunda och blåsiga Nordsjön kommer havsvind att vara nyckeln till att möta nätet...
3 skogsbrandlektioner för skogsstäder när Dixie Fire förstör historiska Greenville, Kalifornien
3 skogsbrandlektioner för skogsstäder när Dixie Fire förstör historiska Greenville, Kalifornien
by Bart Johnson, professor i landskapsarkitektur, University of Oregon
En löpeld som brinner i het, torr bergskog svepte genom Gold Rush -staden Greenville, Kalifornien, den 4 augusti, ...
Kina kan möta energi- och klimatmål som begränsar kolkraften
Kina kan möta energi- och klimatmål som begränsar kolkraften
by Alvin Lin
Vid Leader's Climate Summit i april lovade Xi Jinping att Kina kommer att "strikt kontrollera koleldad kraft ...
Blått vatten omgivet av dött vitt gräs
Kartan spårar 30 års extrem snösmältning i USA
by Mikayla Mace-Arizona
En ny karta över extrema snösmältningar under de senaste 30 åren förtydligar processerna som driver snabb smältning.
Ett plan tappar röd brandskyddsmedel till en skogsbrand när brandmän parkerade längs en väg ser upp mot den orange himlen
Modellen förutspår 10-åriga skogsbrand, sedan gradvis nedgång
by Hannah Hickey-U. Washington
En titt på den långsiktiga framtiden för skogsbränder förutsäger en första ungefär decennier lång utbrott av skogsbrandaktivitet, ...

 Få det senaste via e-post

Veckotidningen Daglig Inspiration

Nya Attityder - Nya Möjligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikationer. All Rights Reserved.