Klimaændringer vil sætte skub i den globale søfordampning - med ekstreme konsekvenser

Den globale søfordampning vil stige med 16 procent i slutningen af ​​århundredet som følge af klimaændringer, finder en ny Yale-undersøgelse. Men de specifikke mekanismer, der vil drive dette fænomen, er ikke helt, hvad forskerne forventede.

Mens det almindeligvis antages, at søens fordampning primært styres af indkommende solstråling, forskerne brugte modelleringsværktøjer til at vise, at andre faktorer - fra kortere isperioder til en "omfordeling" af varmeenergi ved søoverflader - fremskynder tabet af søvand til atmosfæren.

Rent praktisk vil denne accelererede fordampningshastighed i de kommende årtier, blandt andre resultater, udløse stærkere nedbørshændelser, siger forskere.

Ifølge disse fund, offentliggjort i tidsskriftet Natur Geovidenskab , at forstå disse komplekse dynamikker vil være afgørende, hvis forskerne præcist skal forudsige den fremtidige hydrologiske reaktion på klimaændringer.

"Typisk fokuserer vi på de 'top-down' måder, hvorpå den øvre del af atmosfæren udløser feedbacks, der forbedrer opvarmningen, " sagde Xuhui Lee, en professor i meteorologi ved Yale School of Forestry &Environmental Studies og seniorforfatter af papiret. "Men hvis vi vil lave nøjagtige forudsigelser af de hydrologiske ændringer, bliver vi nødt til at forstå, hvad der sker i bunden af ​​atmosfæren, herunder hvad der sker ved overfladen af ​​søer. Fordi disse ændringer driver den hydrologiske reaktion på klimaændringer."

Ifølge Lee, den samme mekanisme gælder for havfordampning, den vigtigste vandkilde til at understøtte global fordampning.

Hovedforfatteren af ​​papiret er Wei Wang fra Yale-NUIST Center on Atmospheric Environment, som er i fællesskab finansieret af Yale University og Nanjing University of Information Science and Technology.

Omkring 85 procent af verdens 250, 000 søer ligger på mellem- til høje breddegrader, hvor vandet forbliver frosset en del af året. Men efterhånden som de globale temperaturer stiger, vil mange af disse søer fryse senere på vinteren og tø tidligere om foråret. Denne forkortede isperiode forårsager en højere absorptionshastighed af solvarme, da det åbne vand, som er mørkere end is, har en lavere albedo. (Lyse farver reflekterer mere sollys tilbage i rummet end mørke farver.)

Opvarmning af temperaturer vil også introducere en stigning i den energi, der er nødvendig for at understøtte fordampningsprocessen - hvilket i det væsentlige ændrer, hvordan energien allokeres. Justeringen af ​​søens overfladetemperatur til disse ændringer i energiallokeringen afspejler en feedback-effekt, der yderligere kan øge fordampningen.

I lave højder vil søer opvarme langsommere end luften, når klimaet opvarmes, hvilket fører til lavere grad af strålingstab, på tur, tillader mere energi tilgængelig til fordampning. På den anden side, i store højder vil søer opvarme hurtigere end luft, hvilket resulterer i højere overfladestrålingstab.

Ved at bruge en søsimulatormodel til at evaluere sø-atmosfære-interaktioner for alle større søer i verden, fra 2005 til 2100, forskerne fandt, at omkring halvdelen af ​​ændringerne i fordampning skyldtes ændringer i overfladeenergiallokeringer og forkortede isperioder.

En anden kritisk faktor på regionalt niveau er ændringer i snesmeltningen. I kolde og polare områder, for eksempel, reduceret snesmeltning er den næststørste bidragyder til øget fordampning af søer.

Disse hydrologiske reaktioner på klimaændringer vil have dybtgående konsekvenser i regioner med mange søer, skaber stærkere nedbørshændelser, efterhånden som mere vand fordamper ind i atmosfæren (hvad der går op, trods alt, skal ned).

For tørrere regioner kan disse skift også udgøre udfordringer i forvaltningen af ​​ferskvandsressourcer, sagde Lee. For at træffe langsigtede ledelsesbeslutninger, for eksempel, man skal forstå, hvor meget vand der bliver i en sø; hvis denne forudsigelighed mindskes, kan det gøre det sværere at planlægge efter behov for drikkevand og landbrug.

"I tørre klimaer, den øgede fordampningshastighed kan være endnu højere, " sagde han. "Så i nogle lokale regioner kan spørgsmålet om, hvordan du sparer på vandet, blive et stadig vigtigere spørgsmål."