기후 변화로 인해 5 대호의 수위가 급격히 변동합니다

기후 변화로 인해 5 대호의 수위가 급격히 변동합니다 덜 루스, 미네소타 워터 프론트에 대한 슈 피리 어호의 충돌 파도 9 월 10, 2014. 랜든 페더슨, CC BY

북아메리카 오대호에는 세계 표층 담수의 5 분의 1. 5 월에 레이크 에리 (Erie)와 슈페리어 (Superior) 호수에 새로운 높은 수위 기록이 설정되었으며, 온타리오 호를 가로 질러 널리 퍼진 홍수 위한 3 년 만에 두 번째. 이 사건은 중앙 북아메리카 전역의 강수량과 심한 홍수와 일치합니다.

최근 2013과 마찬가지로 대호 연안의 대부분의 수위는 매우 낮습니다. 당시 몇몇 전문가들은 수로 준설과 수로 전환과 같은 다른 인간의 행동과 함께 기후 변화가 수위를 계속 거절하다. 이 시나리오는 심각한 우려를 불러 일으켰습니다. 30 명 이상 그레이트 레이크 분지 (Great Lakes basin) 내에 살고 있으며 많은 사람들은 식수, 공업용, 상업용 선박 및 레크리에이션을 위해 호수에 직접 의존합니다.

그러나 2014 이후 문제는 지나치게 많지는 않았지만 너무 많은 물이었습니다. 높은 물은 해안선 침식, 재산 피해, 가족 이동 및 봄 작물 재배 지연을 포함하여이 지역에 많은 도전 과제를 제기합니다. 뉴욕 주지사 앤드류 쿠 모모 (Andrew Cuomo) 비상 사태를 선포하다 온타리오 호 주변의 범람에 대한 응답으로 기후 변화에 비추어보다 나은 계획 결정.

연구원으로서 수 문학기후 과학우리는 5 대호의 극도의 높은 수위와 낮은 수위 사이의 빠른 전이가 "새로운 정상"을 대표한다고 믿습니다. 우리의 시각은 전 지구적인 기후 변화와 지역 수문 순환의 구성 요소 간의 상호 작용에 근거합니다. 강수량 증가, 반복되는 높은 증발 기간의 위협, 극한의 냉기 발발과 같은 일상적이고 비정상적인 기후 현상의 조합은이 지역을 미지의 영토에 놓습니다.

기후 변화로 인해 5 대호의 수위가 급격히 변동합니다 수 페리 어 호수 (Lake Superior)와 이리 호 (Erie Lake)의 최근 월간 수위 (검은 점). 파란색 막대는 각 달의 최고 기록이며 검은 막대는 최저 기록입니다. 5 월 2019의 수위는 명확성을 위해 빨간색 막대로 표시됩니다. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)의 5 대호 환경 연구소 (GLERL)가 관리하는 온라인 대호 (Great Lakes) 대시 보드 (https://www.glerl.noaa.gov/data/dashboard/GLD.html)를 사용하여 개발 된 이미지 5 대호 연구 협동 조합 연구소 (CIGLR), CC의 BY-ND

호수의 물 예산 계산

오대호의 현재 수위는 기록을 세우고 있습니다. 표면적으로 지구상에서 가장 큰 민물 호수 인 슈 피리 어호 (Lake Superior)는 5 월 한 달 동안 602.82 피트를 넘었으며 6 월 한 달 동안 새로운 기록을 세울 준비가되어 있습니다. 표면적으로는 세계에서 9 번째로 큰 호수 인 에리 호수 (Lake Erie)는 5 월의 기록적인 수위뿐만 아니라 월간 수면 기록 (574.28 feet) 기록을 능가했다. 6 월 1986 이후 서 있었다..

이러한 극단은 오대호의 물 예산 - 호수 안팎으로의 물의 이동. 호수 위의 비와 강설, 호수 위의 증발, 주위의 땅으로부터 지류와 강을 거쳐 각 호수에 유입되는 유거수 등 세 가지 요인에 의해 주로 영향을받는 호수의 수위는 시간이 지남에 따라 변동합니다. 유거는 토지 위의 강수, 적설 및 토양 수분에 직접적인 영향을받습니다.

기후 변화로 인해 5 대호의 수위가 급격히 변동합니다 매년 3 월 25, 2019에 나타난 5 대호 주변에 녹아 내리는 녹은 눈의 결선은 호수의 수자원 예산의 한 요소입니다. NASA 지구 관측소

이러한 요소 들간의 상호 작용은 각 대호에 저장된 물의 양을 변화시킵니다. 예를 들어, 레이크 수 페리 어 (Lake Superior)와 미시간 휴런 (Michigan-Huron)의 1990 표면 수온 대략 2도 C까지 올랐다.. 더 따뜻할 때 물은 더 빨리 증발하고,이 기간 동안 증발 률은 연평균 평균 수준보다 거의 30 % 더 컸다. 미시간 - 휴런 호수의 수위가 최저 수준의 기록.

그런 다음 2014에서 중서부 지역은 차가운 공기의 확산을 경험했습니다. "극 소용돌이." 호수가 얼고 증발 률이 떨어졌습니다. 결과적으로, 수위 상승.

대략 같은 시간에 강수량은 증가하고있었습니다. 2017 온타리오 호수 홍수는 온타리오 호수 및 세인트 로렌스 강 유역에서 극도의 육로 강수량을 보였습니다. 2019 홍수는 다음과 같습니다 역사상 가장 추운 미국 겨울.

이러한 경향은 수위에 대해 무엇을 의미합니까? 기록적인 최고점의 현재 개시에 더하여, Erie 호의 수위는 봄 일찍 상승하고 가을 일찍 감소. 더 많은 겨울 강수량이 눈으로 자주 떨어지고 있습니다. 눈은 기온이 상승하고 겨울이 짧아짐에 따라 일찍 녹고 있습니다. 그 결과 나타나는 유거수는 봄 비가 많은 2019와 같이 수년 내에 증폭됩니다. 이 수문 현상의 복합적 효과는이 에리 호수의 현재 수위가이시기에 평소보다 훨씬 높다는 것입니다.

기후 변화의 역할

5 대호의 수위는 과거에 다양했기 때문에 기후 변화가 지금 일어나는 변화의 요인인지 어떻게 알 수 있습니까?

겨울과 봄철의 강수량 증가는 온난화 분위기가 더 많은 수증기를 운반 할 수 있다는 사실과 일치합니다. 물을 증기에서 액체 및 얼음으로 변환하면 에너지가 방출됩니다. 결과적으로, 증가 된 대기 수분은 극단적 인 사건이 발생할 때 더 많은 강수량에 기여합니다. 즉, 날씨 패턴이 젖 으면 매우 젖습니다.

온타리오 호숫가를 따라 뉴욕 주에 홍수가 난다. 5 월 28, 2019.

스노우 멜트와 유거수의 계절주기의 변화는 봄이 변화하는 기후에서 더 일찍오고 있다는 사실과 일치합니다. 기후 모델은 이러한 추세가 계속 될 것으로 전망합니다. 비슷하게, 호수 온도가 상승하면 증발량이 증가합니다. 날씨 패턴이 건조 해지면 호수 수준이 낮아집니다.

습기 및 건조 기간은 엘니뇨 (El Niño)와 같은 지구 규모의 과정과 관련된 폭풍우 궤도의 영향을받습니다. 비슷하게, 차가운 공기 발발 은 (는) 북극 진동 그리고 극성의 제트 기류와 관련된 이동. 이러한 글로벌 패턴은 오대호 날씨에 간접적 인 영향. 행성이 따뜻해지면서 이러한 관계가 어떻게 변할지는 불확실합니다.

더 나은 예측을위한 도구

5 대호 및 중서부 지역의 날씨 및 급수 조건의 급격한 변화는 이미 물 관리 정책, 엔지니어링 인프라 및 인간 행동에 도전하고 있습니다. 우리는 의심 할 여지없이 5 대호의 온난화로 인한 기후의 영향을 관찰하고 있지만 많은 질문에 대한 답변이 남아 있습니다.

기후 변화로 인해 5 대호의 수위가 급격히 변동합니다 그레이트 레이크 주 대부분의 토양은 매우 습합니다. 예를 들어, 99th 백분위 수 구역에서 토양 수분은 전체 과거 기록의 98 %보다 큽니다. NOAA (https://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/Soilmst_Monitoring/US/Soilmst/Soilmst.shtml#)

5 대호는 총체적으로 임계 수자원. 정부 기관과 기상 예보관은 장래의 기후 조건이 변화하는 조건을 포착하는 더 나은 단기 예보와 함께 5 대호 수질 및 수위에 영향을 미칠 수있는 방법을 평가하는 새로운 도구가 필요합니다.

눈과 토양 수분지도의 정보를 계절적 물 공급 예측치로 통합하는 것과 같은 혁신적인 기법은 수자원 예산의 상황을 전체적으로 파악하는 데 도움이 될 수 있습니다. 더 큰 요점은 오대호 주변의 과거 환경이 미래로 이어질 의사 결정을위한 신뢰할 수있는 기반이 아니라는 것입니다.대화

저자에 관하여

Drew Gronewold, 환경 및 지속 가능성 부교수, 미시간 대학 리처드 B. (리키) 루드, 기후 및 우주 과학 및 공학 교수, 미시간 대학

이 기사는에서 다시 게시됩니다. 대화 크리에이티브 커먼즈 라이센스하에 읽기 원래 기사.

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