Klimafare forskere forbinder 2018'ernes Four Corners tørke direkte med menneskeskabte klimaændringer

Det vestlige USA har oplevet så intens tørke i løbet af det sidste årti, at tekniske beskrivelser bliver utilstrækkelige. Mange steder, forholdene skyder forbi "alvorlige, "gennem" ekstrem, "helt til" enestående tørke. "

Tørken i Four Corners 2018 - centreret om krydset mellem Arizona, Utah, Colorado og New Mexico - satte regionen dybt i rødt. Et unormalt varmt forår og sommer indikerede, at klimaændringer klart var på arbejde, men det var omtrent lige så meget, som de fleste mennesker kunne sige om situationen dengang.

Klimaforskere fra UC Santa Barbaras geografiske afdeling har nu destilleret, hvor stærk en effekt menneskeskabt opvarmning havde på denne begivenhed. Deres fund fremgår af Bulletin fra American Meteorological Society 's årlige nummer dedikeret til at forklare ekstreme vejrhændelser i løbet af det foregående år. Teamet fandt ud af, at 60 til 80% af regionens øgede fordampningspotentiale stammer fra menneskeskabt varme alene, hvilket forårsagede yderligere opvarmning på 2 grader Celsius.

"Jeg var virkelig bedøvet over, hvor stor en effekt vi fandt med kun en 2-graders opvarmning, "sagde Chris Funk, direktør for universitetets Climate Hazards Center, en amerikansk geologisk undersøgelsesforsker og en af ​​undersøgelsens medforfattere.

"Resultaterne var meget mere markante, end vi havde forventet, "tilføjede hovedforfatter Emily Williams, en doktorand på Institut for Geografi. Hendes arbejde fokuserer på ende-til-ende-tilskrivning, som præcist bestemmer, hvor meget en bestemt naturlig begivenhed blev forværret af klimaændringer, og derefter kobler disse ændringer til både kilderne til drivhusgasser og opvarmningens indvirkning på mennesker og økosystemer. Det er en udfordrende opgave, der kræver sofistikerede klimamodeller, omfattende databaser og udvikling af spændende ny videnskab.

Williams ønskede at afgøre, i hvilket omfang tørken i de fire hjørner blev forværret af klimaændringer. For at gøre opgaven mere overskuelig, hun begrænsede omfanget af sin undersøgelse til stigende temperaturer. Williams kørte to simuleringer om førende klimamodeller; de første beregnede temperaturer under klimaregimet forud for den industrielle revolution, mens den anden gjorde det under strøm, menneskeskabte klimaforandringer. Ved at trække gennemsnitene fra de to simuleringer gav hun en temperaturforskel, hun kunne tilskrive menneskeskabt varme.

"Vi fandt ud af, at stort set alt det, der gjorde dette til det varmeste år nogensinde i denne region, skyldtes klimaændringer, " hun sagde.

Med den viden, Williams gik derefter ud for at bestemme, hvordan højere temperaturer påvirkede tørhed. For det, hun kiggede på den lokale hydrologi - hovedsagelig snepose og overfladeafstrømning - og agropastorale forhold - omstændigheder i forbindelse med dyrkning af afgrøder og opdræt af husdyr. Hun brugte vegetationens grønhed til at bedømme de agropastorale forhold i regionen.

Varmere luft kan holde mere fugt end kold luft. Så, når temperaturen stiger, luften bliver tørstig, Williams forklarede. Og tørstigere luft kan suge mere fugt op af jorden.

Forskellen mellem den mængde vand, luften kan absorbere, og den mængde, jorden kan levere, er, hvad forskere kalder damptrykunderskuddet. Når jorden kan levere mere, end luften kan holde - som når lufttemperaturen falder til et forudgående lav - får du kondens, ligesom duggen tidligt om morgenen. På den anden side, når luften er tørstigere end den mængde vand jorden kan levere, det trækker fugt fra jorden og tørrer det ud. Varmere luft over tør jord vil være tørstig, hvilket fører til hurtigere bruning af marker og foder.

Forskerne brugte en statistisk model til at relatere grøn vegetation til damptrykunderskuddet. Intuitivt, varmere temperaturer forårsager tørretumblere, som gør vegetationen brun. Og at det gjorde det. Resultaterne indikerede, at landskabet ville have været omkring 20% ​​grønnere det år uden klimaændringer. Denne brunere vegetation oversat til dårlige høst og foder af lav kvalitet; virkninger forbundet med mere end 3 milliarder dollar i økonomiske tab, og forstyrrelser i liv og levebrød for hundredtusinder af indianere, der bosatte sig i reservationer i området.

Holdet kiggede også på, hvor meget regionens snepose var påvirket af de højere temperaturer. En robust snesæk sikrer vandtilgængelighed sent på sommeren, da den langsomt smelter væk. Højere temperaturer påvirker snepakken på to måder:De får mere nedbør til at falde som regn frem for sne, og de får sne til at smelte hurtigere og tidligere på året, forklarede Shraddhanand Shukla, en associeret forsker i geografisk afdeling og en anden af ​​papirets medforfattere.

Forskerne simulerede sneforhold i regionen med og uden klimaændringer, samtidig med at den samlede nedbør var konstant. De fandt ud af, at marts -snepakken ville have været 20% større uden klimaændringer, selvom dette var det laveste nedbørsår nogensinde for området. De forventer, at effekten ville have været endnu mere udtalt i et vådere år.

Disse fund er et konservativt skøn over klimaforandringernes indflydelse på tørken, ifølge Williams. For en, undersøgelsen betragtede kun den indvirkning, som den menneskeskabte opvarmning havde på temperaturerne. Klimaændringer kan også have påvirket regionens lave nedbør.

Hvad mere er, der er stærke feedbackcyklusser mellem atmosfæren og landet, som undersøgelsen udelod. Når luften opsuger al tilgængelig fugt i jorden, fordampning ikke længere kan køle jorden. Resultatet er en dramatisk stigning i jordtemperaturen, hvilket forværrer situationen.

Imidlertid, ved at holde metoden enkel, teamet gjorde opgaven mere håndterbar, indsigterne mere forståelige og teknikken mere overførbare. De planlægger at anvende metoden på mere typiske år i Four Corners -regionen, samt til regioner i Østafrika, der oplever lignende nød.

Forskerne understregede nødvendigheden af ​​at forstå disse systemer. "Dette er ikke forventede klimaændringer, det er aktuelt, "sagde Williams.

"Der er ting, der helt sikkert vil ske på grund af klimaforandringer, "Funk sagde." Og en ting, der er helt sikker, er, at mætningens damptryk vil stige. "

"Og dette øger faktisk intensiteten af ​​både tørke og oversvømmelser, " han tilføjede.

Når en region som de fire hjørner oplever en tørke, en varmere, tørstigere atmosfære kan hurtigere fjerne begrænset jordfugtighed. På den anden side, når en fugtig region, ligesom Houston, oplever en ekstrem nedbørshændelse, det varme, våd vind, der fodrer den, kan holde mere vand, potentielt forårsager katastrofale oversvømmelser.

"Det øjeblik, hvor alle i verden forstår dette, er det øjeblik, hvor vi sandsynligvis vil begynde at gøre noget ved klimaændringer, "Sagde Funk.