At forudsige tørke i det amerikanske vest blev bare vanskeligere

Folk, der håber at få styr på fremtidige tørke i det amerikanske vest, er skuffet, som ny USC-ledet forskning, der spænder over århundreder, viser, at El Niño-cykler er en upålidelig forudsigelse.

I stedet, de fandt ud af, at Jordens dynamiske atmosfære er et wild card, der spiller en meget større rolle end havoverfladetemperaturer, trodser alligevel forudsigelighed, i de våde og tørre cyklusser, der pisker de vestlige stater. Studiet, udgivet mandag i Videnskab fremskridt , er en detaljeret vurdering af den langsigtede tørkevariation.

Resultaterne er væsentlige for vandforvaltning, landbrug, byplanlægning og beskyttelse af naturressourcer. Den seneste tørke har kostet mange liv og forårsaget skadelige afgrødetab, gør tørkeprognoser høj prioritet. I mellemtiden, Vesten står over for en hurtig befolkningstilvækst på samme tid, som prognoser viser tørre tider forude på grund af globale klimaændringer.

"Hovedfundet er ikke frygteligt håbefuldt for kortsigtet tørkeforudsigelse, "sagde Julien Emile-Geay, en studieforfatter og lektor i jordvidenskab ved USC Dornsife College of Letters, Kunst og videnskab. "Det fandt vi ud af, historisk set, år-til-år tørke i det vestlige USA var mindre forudsigelig, end tidligere undersøgelser har hævdet. "

Nyt studie undersøger 1, 000 års tørke i Vesten og videre

Emile-Geay og postdoktor Michael Erb, der er hovedforfatter fra USC og nu ved Northern Arizona University, sluttede sig sammen med andre forskere ved University of Washington og Columbia University for at producere undersøgelsen.

Forskerne satte sig for at besvare spørgsmålet:Hvad bestemmer tørke i Vesten?

De undersøgte nordamerikanske tørke og globale forhold, der strækker sig over mere end 1, 000 år. Megadroughts, der varede årtier, og tørre staver forud for den industrielle revolution, Amerikansk ekspansion på kontinentet eller europæisk kolonialisme. For eksempel, en megatørke i slutningen af ​​1200 -tallet bidrog sandsynligvis til spredningen af ​​Anasazi -folket.

Den fremherskende forklaring er, at El Niño-Southern Oscillation spiller en central rolle i disse tørkeepisoder. Svingningen er en tosidet mønt baseret på vandforhold i det østlige ækvatoriale Stillehav. El Niño -forhold opstår, når havtemperaturerne i regionen er varmere end normalt og er forbundet med våde år i det amerikanske sydvest; La Niña -forhold opstår, når vandet er køligere end normalt og er forbundet med tørre år i sydvest.

Men forskerne fandt ud af, at tommelfingerreglen ikke stemte godt med alle tidligere tørkecyklusser. Selvom det er sandt, er der en sammenhæng mellem La Niña og tørke, disse havvandstilstande tegnede sig kun for omkring 13% af variationen, siger undersøgelsen.

"La Niña viste sig ikke at være det eneste spil i byen, "Emile-Geay sagde." La Niña er en del af spillet, men ikke den største del. "

Et bemærkelsesværdigt eksempel på dette fænomen fandt sted i 2015-16, et El Niño -år, hvor det sydlige Californien ikke modtog den øgede nedbør, der var forudsagt. I stedet, lettelsen kom uventet året efter, et La Niña -år, der skulle have været mere tørt end normalt.

Hvilke andre variabler kan føre til tørke?

Forskerne undersøgte også andre tørkepåvirkninger, herunder vandtemperaturer i Atlanterhavet og vulkansk aktivitet. Selvom disse fænomener kan påvirke tørkeforholdene, de er for svage eller episodiske til at forklare mange tørke.

I stedet, undersøgelsen siger, at tørke kan stamme fra atmosfæren. Luften omkring Jorden er meget dynamisk og påvirket af flere variabler end havet alene.

"Atmosfæren skaber mange variationer i fugtforsyningen alene, og det kan koge tørke helt af sig selv, uden at få at vide, hvad de skal gøre ved havet, "Sagde Emile-Geay.

Men mens fortiden er nøglen til fremtiden, den rummer ikke alle tasterne. I fremtiden, forskning siger, at kulstofemissioner fortsat vil fange varme og varme overfladen, og Vesten vil opleve stadig mere tørre forhold som følge heraf.

"Vores undersøgelse tyder på, at atmosfæren fortsat vil tilføre et stærkt uforudsigeligt element til fugtforholdene i det sydvestlige USA, oven på tørring forårsaget af global opvarmning, "Sagde Emile-Geay." Det vil sige, sydvest er på vej mod en tørrere fremtid generelt, men med atmosfæren tilføjer et wildcard, der kan, til tider, gøre tingene bedre eller værre for de mennesker og økosystemer, der er afhængige af det vand. "

Undersøgelsen integrerer adskillige informationskilder over århundreder for at understøtte resultaterne. Datasættet, kaldet den sidste årtusinde genanalyse, aggregater klimamodeller, moderne temperaturmålinger og næsten 3, 000 klimaproxyer, såsom træringe, koraller, og iskerner. Genanalysen blev udviklet af forskere ved USC, University of Washington og University of Colorado, med støtte fra National Oceanic and Atmospheric Administration. Ifølge NOAA, genanalysen havde til formål at "transformere de måder, hvorpå klimasamfundet undersøger lavfrekvent klima."