Sådan påvirker klimakrisen vandkredsløbet

Afhængigt af hvor du bor i verden lige nu, du oplever måske kraftig regn eller ekstrem tørke. Den nuværende ekstreme udsving i nedbør over hele kloden skyldes i høj grad klimaændringer.

Imidlertid, cyklussen, der styrer regnen - eller mangel på regn - er den hydrologiske cyklus, også kendt som vandcyklussen. Dette er den cyklus, der er ansvarlig for den kontinuerlige bevægelse af vand gennem dets tilstand af væske, faste stoffer og dampe, fra himlen til jordens overflade og endda under jorden.

Så hvis vand bevæger sig gennem en kontinuerlig og velreguleret cyklus, hvorfor ser vi så stadig ekstreme vejrhændelser, der involverer enten for meget eller ikke nok vand, og hvordan interagerer klimaændringer med vandets kredsløb?

Hvad er vandcyklussen?

Som sagt, vandcyklussen er, hvordan alt jordens vand bevæger sig gennem dets forskellige væsketilstande, fast og gas. Det er drevet af solen, og fordi det er en kontinuerlig fase, der er intet start- eller slutpunkt, men af ​​hensyn til denne artikel, vi begynder ved den flydende tilstand.

Solen opvarmer vandmasser, såsom oceaner og søer (flydende), som fordamper noget af vandet og gør det til damp i luften. Sammen med vandområder, damp (gas) kommer også fra det vand, som planterne transporterer og derefter fordampes. Dette er også kendt som evapotranspiration.

Damp kommer også fra is og sne (fast), som kan sublimere, hvilket betyder, at den kan omdanne fra en fast tilstand direkte til damp. Stigende luftstrømme tager derefter al denne damp op i atmosfæren, hvor den kondenserer til skyer i den køligere luft.

Da disse skyer bevæges rundt om Jorden med luftstrømme, de støder sammen og vokser, og nogle falder til sidst ud af himlen som nedbør, for eksempel som regn eller sne. Vand, der falder som regn, falder enten direkte ned i vandområder eller rammer jorden og flyder som overfladeafstrømning til vandmasser. Noget af vandet suger også ned i jorden og fylder akviferer, som opbevarer ferskvand, som mennesker blandt andet kan få adgang til at drikke.

Nedbør, der falder som sne, smelter enten straks, opbevares som snepose, der smelter om foråret, eller i særligt kolde klimaer, kan holde fast som gletsjere og iskapper. Dette vand kan opbevares i årtusinder.

Alt vand, der falder til jorden - enten som en væske eller et fast stof - vil i sidste ende uanset om det er umiddelbart eller århundreder senere, genoptages i atmosfæren, fortsætter vandcyklusprocessen for evigt.

Hvor er det meste af jordens vand?

Langt størstedelen af ​​Jordens vand - 96,5 procent - er saltvand, der findes i havene, plus en lille procentdel, 0,9 procent, saltvand fundet andre steder. De resterende 2,5 procent er ferskvand. Imidlertid, størstedelen af ​​det friske vand - 68,7 procent - er frosset i gletsjere og iskapper. Yderligere 30 procent af ferskvand er under jorden, og kun 1,2 procent er overflade eller en anden slags ferskvand, ifølge U.S. Geological Survey.

Af de 1,2 procent, 69 procent af ferskvand er låst inde i grundis og permafrost, og de resterende 31 procent er det, der udgør søer, floder og sumpe. Hvad alle disse procenter betyder er, at en lille mængde (0,007 procent!) Af alt vand på Jorden er let tilgængeligt ferskvand, som vi kan bruge til at drikke, rengøring og vanding. Disse tal, selvfølgelig, svinge på lang sigt - som i årtusinder - efterhånden som vand bevæger sig gennem cyklussen.

Hvordan påvirker klimakrisen vandets kredsløb?

Så tilbage til spørgsmålet, hvorfor oplever nogle steder for meget regn eller for lidt regn? Kevin Trenberth siger, at det er fordi temperaturen bestemmer, hvor meget fugt luften kan holde. Trenberth er en fremtrædende seniorforsker ved National Center for Atmospheric Research i Boulder, Colorado, og en æresakademiker i fysikafdelingen, Auckland University i Auckland, New Zealand. Alene i 2021, temperaturerne er steget og forventes kun at fortsætte, ifølge en undersøgelse offentliggjort i Nature 26. juli.

Lad os bryde det ned:Atmosfæren kan rumme 7 procent mere fugt pr. 1,8 grader Fahrenheit (1 grad Celsius) opvarmning, hvilket betyder, at stigende temperaturer har en direkte indvirkning på vandets kredsløb, eller hvor meget vand fordamper og hvor meget der returneres til Jorden og i hvilken form.

Så fordi atmosfæren kan rumme mere vand takket være varmere temperaturer, storme har mere fugt, derfor producerer de mere intense nedbørshændelser. Varmere havoverfladetemperaturer, som vi også ser nu, foder fugt til storme, såvel, og tilføj mere ekstreme mængder nedbør. Det betyder alt sammen, at disse storme naturligt øger risikoen for større oversvømmelser.

På den anden side, opvarmning af lufttemperaturer forårsager øget fordampning. Det yderligere tørrer Jordens overflade og, i stigende grad, intensiteter varigheden af ​​tørke. Ud over, en opvarmet atmosfære suger mere fugt ud af jorden, træer og planter. Dette kan få dem til at tørre ud og visne og føre til øget brandfare risiko. Når der kommer regn, meget af vandet løber af, fordi jorden er så hård. Så jorden forbliver tør, og vandet fortsætter med at fordampe, forårsager større risiko for tørke.

Selv i kolde klimaer, hvis det bliver for tørt i atmosfæren, det vil ikke sne, som er en af ​​de største kilder til ferskvand.

"Siden omkring 2000 har advarslerne har været til stede for at forvente flere ekstremer i begge ender af vandcyklussen, siger Trenberth, hvis kommende bog "The Changing Flow of Energy Through Climate System, "ser på dette problem.

"Kraftigere regn øger risikoen for oversvømmelser, og hvor det ikke regner, ting tørrer hurtigere ud og øger intensiteten af ​​tørke og risikoen for hedebølger og brande. Så vandforvaltning er ekstremt vigtig:at spare vand fra, når der er et overskud til de tidspunkter, hvor der er et underskud. "

Ved vandforvaltning, Trenberth refererer til dæmninger, reservoirer og opbevaringsdamme. Han nævner også betydningen af ​​kunstvanding, men sørger for at bemærke, at dette ikke kan komme på bekostning af udtømning af vandførende lag.

"At finde ud af, hvordan man fylder de dybe akviferer på tidspunkter med overskud, er afgørende, "siger han. For at gøre dette, vandbeskyttelse er nøglen. "Det vedrører at lade vand sidde og sive ned i jord og sprækker, og ikke skynde det hele ud i kanaler og sende det ud på havet. "

Vandstandene ved Lake Mead og Lake Powell, to af de største reservoirer i USA, er på deres laveste niveauer i historien. Begge dæmninger er en del af Colorado River -opdæmningssystemet, der leverer vand til mere end 40 millioner mennesker.