Wzorce parowania jezior zmienią się wraz ze zmianą klimatu

Gorące letnie dni dla wielu osób to kąpiele w jeziorze. Jeziora są ważne nie tylko dla rekreacji i służą jako główne globalne źródło świeżej wody. Ale wraz ze wzrostem temperatury rośnie temperatura jezior. Wraz ze wzrostem średnich temperatur na świecie oczekuje się, że parowanie jezior wzrośnie dwukrotnie szybciej niż parowanie oceanów.

Jednak przyszły wzrost parowania jezior znacznie się różni w zależności od regionu. Naukowcy z Krajowego Laboratorium Północno-Zachodniego Pacyfiku (PNNL) odkryli, że zmiany klimatyczne doprowadzą do największego wzrostu parowania jezior w regionach takich jak Morze Śródziemne, południowo-wschodnie Chiny i tropikalna Ameryka.

Te różnice w sposobie, w jaki zmiany klimatu wpłyną na przyszłe parowanie jezior, są związane ze zmianami lokalnego klimatu wodnego lub ilością czystej wody otrzymywanej przez dany obszar. Obszary o suchym klimacie wodnym nasilają wzrost parowania jezior. Jednak obszary o wilgotnym klimacie, które stają się bardziej wilgotne, w tym regiony za kołem podbiegunowym i na całej Wyżynie Tybetańskiej, odnotują ten słaby wzrost.

Naukowcy już wiedzą, że zmiany klimatu wodnego wpływają na dopływ wody do jezior. Odnajdując związek między zmianami klimatu wodnego a zmianami w parowaniu jezior, badacze PNNL mogą przejść do przewidywania zmian w objętości jezior regionalnych, które zależą od przepływu i parowania wody.

„Jeziora są głównym źródłem słodkiej wody, od której rolnicy są uzależnieni” – powiedział Ruby Leung, kolega Patel i geolog PNNL. „Zrozumienie, jak zwiększać skalę na poziomie lokalnym, może pomóc w zarządzaniu zasoby wodnezwłaszcza na obszarach już dotkniętych niedoborem wody”.

Ustalenie związku między rozległym klimatem wodnym a parowaniem jezior

Większość wcześniejszych prac skupiała się na zwiększeniu parowania jezior w skali globalnej, bez badania różnic pojawiających się na poziomach regionalnych. Zespół ujawnił główną rolę, jaką zmiany klimatu wodnego odgrywają w zwiększaniu parowania jeziora regionalnego.

Odkryli, że przestrzenne wzorce zmian klimatu wodnego i zwiększonego parowania jezior są ściśle powiązane. W szczególności wzrost parowania jezior jest bardziej znaczący na obszarach o suchym klimacie wodnym, ale słabnie na obszarach o bardziej wilgotnym klimacie wodnym w przyszłości.

„Biorąc pod uwagę korelację przestrzenną w symulacja klimatuPodejrzewałem, że zmiana klimatu wodnego wpłynie na zmianę parowania jeziora, powiedział naukowiec z PNNL Earth Wenyu Zhou. „Spojrzałem na modele i teoretyczne równania parowania, aby sprawdzić, czy to prawda”.

Jednak matematyczne powiązania między parowaniem a hydroklimatem zostały ukryte w obecnych równaniach parowania. „Wenyu zrobił ważny krok w celu przeformułowania tradycyjnej formuły parowania” – powiedział Leung. „Teraz możemy bezpośrednio powiązać parowanie jeziora z regionalnym hydroklimatem”.

Zastosowanie przeformułowanego równania do projekcji modelowych ujawniło, że suchy klimat wodny wzmaga parowanie jezior. Robi to na dwa sposoby. Po pierwsze zmienia wilgotność, co prowadzi do zwiększonego parowania. Po drugie, zmniejsza zachmurzenie w atmosferze, co zwiększa ilość światła słonecznego, które świeci na jezioro.

Zmiana klimatu wodnego, zmiana wielkości jeziora

Widoczna korelacja między regionalnym hydroklimatem a parowaniem jezior ma ważne implikacje dla modelowania zmian objętości jezior. Suchy klimat wodny sprzyja parowaniu jezior i zmniejsza dopływ wody do jezior, co przyczynia się do zmniejszenia rozmiarów jezior. Ta zależność daje naukowcom większą pewność w zrozumieniu przeszłych zmian i przewidywaniu przyszłych zmian w rozmiarach jezior.

Regiony o bardziej suchym klimacie wodnym i mniejszej objętości jezior mogą doświadczać dodatkowego niedoboru wody. W niektórych obszarach jest to już rzeczywistość. Wysychanie jeziora Pobo w Boliwii, które zostało powiązane z działalnością człowieka i zmianami klimatycznymi, jest uderzającym przykładem ekstremalnej zmiany objętości jeziora.

„Zrozumienie, że lokalny klimat wpływa zarówno na parowanie, jak i przepływ wody do jezior, jest ważnym krokiem w kierunku oszacowania zmiany objętości jezior” – powiedział Leung. „Większość modeli jezior używanych w modelach klimatycznych nie oblicza jeszcze rozmiaru jeziora”.

Nowo zidentyfikowane połączenie zmian hydroklimatycznych i jeziora odparowanie Wzrost umożliwia zespołowi jakościowe przewidywanie przyszłych zmian wielkości jeziora. Zespół skupił się teraz na innym trudnym zadaniu: określeniu, ile wody pozostanie w przyszłych jeziorach. Może to pomóc zarządzającym zasobami wodnymi w skuteczniejszej ochronie kurczących się zasobów wodnych.