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阿玛·达布拉姆在前往珠穆朗玛峰尼泊尔大本营途中的风景
Ama Dablam看法在途中的通往珠穆琅玛营地尼泊尔。 图片来源:Elena Slepitskaya / Alamy Stock Photo。
2021年6月24日16:00

气候变化导致亚洲高山上的“冰雪融水”下降了16%

Ayesha Tandon.

06.24.21

Ayesha Tandon.

下午1:00 24.06.2021 |
气候变化导致亚洲高山上的“冰雪融水”下降了16%

一项新的研究发现,气候变化正在减少融雪向亚洲许多最大河流的水供应,威胁到数百万人的水安全。

亚洲是世界“第三极”的所在地最大的淡水量在极地冰原之外。融化雪堆这个地区的冰川为亚洲一些最大的河流提供水源超过十亿人依赖于水。然而,由于气候变化导致该地区的融化加速,该地区的冰雪储备正在枯竭,导致人们对水资源的担忧不安全感

新的研究发现,1979 - 99年至1999 - 2019年期间,高山亚洲河流的“雪熔沃供应”平均下降了16%。它补充说,即使变暖限制在1.5℃,到本世纪末也将有大约6%的损失。与此同时,一个极高的未来温暖场景将在熔融供应中推动40%的下降。

这篇论文的作者发表在自然气候变化他补充说,尽管融化的冰川往往因其对水流的贡献而受到“相当大的关注”,但融化的雪的影响往往比冰川的影响更大。

第三杆

所在的家14最高峰在地球上跨越10个国家下面的地图显示了该地区,包括14条主要河流及其流域,如恒河、黄河和长江。

高山亚洲地图,显示主要河流和盆地
亚洲高山地图,显示主要河流和盆地。资料来源:Kraaijenbrink等人(2021)。

每年冬天,雪都会在该地区的山脉上堆积,然后随着夏季气温的升高而融化。雪堆的融水流入大河,为饮用、洗涤、农业和能源提供水源15亿生活在下游的人们。

有三个关键水源——融雪水、冰川融水和降雨——保持该地区河流的流动。这三个水源都很重要,因为“积雪和冰川的融化确保了干旱期(降雨稀少时)的持续供水,”他解释说海丝特·比曼斯博士——一位来自英国的科学家瓦赫宁根大学研究中心,他没有参与这项研究。

然而,有温暖在过去的半个世纪中1.8C地球的第三极也是地球上对气候变化最敏感的地区之一。泰勒史密斯博士- 地质遥感的研究员波茨坦大学的地质学院乐动体育 英超他也没有参与这项研究。他告诉《碳简报》说,气温升高正导致融雪季节的变化,使社区更容易受到“零星”降乐动体育下载app雨的影响。

农民也将受到融雪季节变化的影响,bieman补充说:

“了解气候变化如何影响亚洲供水模式非常重要。许多人下游取决于那种水,也将它们的水需求模式调整到这种时间的水资源可用性......农民可能需要找到其他水源,例如地下水,浇水他们的作物,或改变他们的需求模式。“

这项研究的主要作者兼乌得勒支大学Philip Kraaijenbrink博士- 据说碳简介认乐动体育下载app为,由于该地区的“预期的社会经济发展”,未来进入的水需求也增加了该世纪,复杂这种脆弱性。

这项研究旨在了解气候变化已经如何影响融雪,以及在气候变暖的情况下,未来融雪模式将如何变化。为此,作者将区域尺度的雪模型与气候数据结合起来,人造卫星积雪观测和全球气候模型未来变暖的预测。

通过将1979-99平均水平与1999-2019平均水平进行比较,该作者发现整个地区的年度雪熔融水域下降了16%。研究主要是由于越来越多的温度耗尽雪储量,这一研究表明。然而,它补充说,该地区的降水模式也在确定雪储备方面发挥作用。

作者还评估了一系列不同排放情景下的雪花的未来变化“共享的社会经济路径”.在SSP1-1.9情景中,该情景与将全球变暖限制在1.5摄氏度大致一致,到本世纪末,融雪量将进一步减少6%。然而,在最悲观的情况下,预计下降40%ssp5 - 8.5–到本世纪末,全球气温将超过4摄氏度。该研究还包括了介于这两者之间的另外五种情况。

融雪季节

亚洲高山地区的融水季节并非一成不变。在这项研究中,作者根据雪开始融化的时间,将河流分为四种“融化状态”——短季节、长季节、高峰晚期和高峰早期。这些情况通常按地理位置分组,因为融水模式是基于诸如海拔和降水模式等因素。

这四种方法如下所示。实线表示历史融雪模式,虚线表示不同的未来变暖路径,从低变暖的SSP1-1.9路径(蓝色虚线)到极端变暖的SSP5-8.5路径(深红色虚线)。每幅图上的文字都显示了哪些河流的水源来自那个地区的融雪水。

这四个融雪区,以及它们赖以生存的河流
四种雪融水状态,以及它们赖以生存的河流。来源:Kraijenbrink等人(2021)。

例如,“短季节”融水来自低海拔地区的雪,作者解释说——因为低海拔地区的温度更高。当春天到来,雪开始融化时,诸如雪反照率反馈(类似于更广为人知的冰反照率反馈“)导致融化加速。这意味着河流在“短季”融化的雪中3月份大量的水,但在今年剩下的时间里很少。

相反,那些为“晚高峰”河流提供水源的山脉——比如恒河——将大部分雪储存在海拔较高、温度较低的地方。这一地区的融水也从3月份开始,但会持续到8月份,为下游河流提供了更缓慢、更稳定的水流。

研究发现,随着气候变暖,这四种熔体将受到不同的影响。下图显示了每种情况下融雪量的变化百分比——包括历史变化(灰色)和2100年7个未来变暖情景——从最低变暖(蓝色)到最高变暖(粉色)。

与当前相比,年融雪量的百分比变化——定义为1999-2019年的平均值。
与当前相比,年融雪量的百分比变化——定义为1999-2019年的平均值。“历史”测量值为1979-1999年的平均值。数据来源:Kraijenbrink等人(2021).使用碳元素简介绘制图乐动体育下载app表海图

由于低空降雪,“早高峰”季节最容易受到气候变化的影响,研究发现,有这种情况的河流已经平均损失了年融雪量的五分之一。作者补充说,这种情况已经缩短了近一个月,导致季节开始得晚,结束得早。

因此,由早期峰值状态提供水源的河流对未来变暖最为敏感。例如,作者发现,未来每升高一度,中国黄河和长江的融雪水量就会减少17%。

相反,高空融雪受气候变化的影响最小。研究发现,在海拔200米以上的“上游盆地”,融雪对水流的贡献是冰川融化的三到五倍。

因此,河流对冰雪融水的依赖程度取决于它所处的位置。作者发现,在这项研究中,雪融水对河流的贡献从长江的7%到阿姆河的75%。

测量融化

虽然冰川融化和冰雪融化都是河流流动的重要因素,但这篇论文指出,冰川——多年积雪积累形成的缓慢移动的冰河——得到了更好的研究。史密斯告诉《碳简报》,部乐动体育下载app分原因是冰川融化更引人注目:

融化和收缩的冰川经常作为气候变化的一个非常明显的迹象而受到关注;事实上,从气温上升到冰川消融只是一个非常短的思维跳跃。另一方面,雪每年来了又去,在时间和深度上有很大的变化。”

Kraaijenbrink补充说,雪花也更难以测量:

“很难对积雪中储存的水量进行量化,尤其是在如此大、难以获取和数据匮乏的地区。这导致人们对季节性降雪对亚洲高山地区下游水资源供应的确切影响以及气候变化的影响缺乏了解。”

因此,该研究代替使用观察到的数据,依赖于考虑空气温度和雪花之间的关系,以及空气温度和降雪之间的“温度指数方法”。

作者指出,这篇论文提供了积雪融化的“不完全再现”,但表示他们的方法是“最优方法”。然而,Karl Rittger博士–研究助理北极和高山研究所科罗拉多大学,他没有参与这项研究——警告说结果“高度不确定”。

例如,他告诉《碳简报》,研究中使用的积雪数据乐动体育下载app“来自于20世纪80年代开发的一个模型,该模型在融化季节表现不佳。”

Jeff Dozier教授是雪水文学家、名誉教授和布伦环境科学与管理学院乐动体育 英超加利福尼亚大学,也未参与本研究。他告诉Carbon Brief,他“感谢”这篇论文,并指出“近似答案”仍然有用:乐动体育下载app

“将分析应用于如此巨大的区域乐动体育app苹果j需要许多近似值,因此引入了不确定性,但我们应该认为,正确问题的近似答案推动了科学的发展。”乐动体育 英超

他补充说,作者已经确定了未来的潜在的改善领域 - 包括“努力使用卫星图像来估算过去几十年来估算历史雪水的历史雪水”。

史密斯讲述了碳简介,论文乐动体育下载app“代表了尚未完成的重要一步 - 知道哪些社区将受到降低的降低雪水的风险,对区域水管理是重要的。

Kraaijenbrink, P. D . et al(2021)气候变化对亚洲雪融水供应起决定性作用,自然气候变化,doi: 10.1038 / s41558 - 021 - 01074 - x

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  • 气候变化导致亚洲高山上的“冰雪融水”下降了16%
  • 对于亚洲的河流来说,雪融水比冰川融化“更重要”

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