รัฐแคลิฟอร์เนียกำลังประสบกับความแห้งแล้งที่เป็นประวัติการณ์ซึ่งเริ่มขึ้นในปี 2012 ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่เลวร้ายที่สุด อย่างน้อย 1,200 ปี. มันสามารถเห็นได้ในหลาย ๆ ทาง: ส่วนใหญ่ของแหล่งน้ำจืดกำลังแห้งแล้งพืชผลจะเหี่ยวแห้งในทุ่งนาและน้ำใต้ดินก็คือ พร่องอย่างรวดเร็ว.
ไม่ว่าจะใช้คำจำกัดความใดสำหรับความแห้งแล้งตามการอ้างอิงทางอุตุนิยมวิทยาอุทกวิทยาการเกษตรหรือเศรษฐกิจสังคมตัวบ่งชี้ทั้งหมดจะแสดงสถานการณ์ที่รุนแรงเนื่องจากสภาพอากาศอบอุ่นและแห้งเป็นพิเศษ ปีที่แล้วมี การเร่งรัดปีปฏิทินต่ำสุด บันทึกนำไปสู่การขาดแคลนน้ำเฉียบพลันเงินเบิกเกินบัญชีน้ำใต้ดินเพื่อทดแทนฝนที่หายไปการไหลของกระแสน้ำในระดับต่ำและความเสี่ยงไฟป่าสูง
รัฐแคลิฟอร์เนียและรัฐทางตะวันตกเฉียงใต้อื่น ๆ ประสบกับปัญหาภัยแล้งหลายปีที่ผ่านมา แต่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้เกิดสิ่งที่เกิดขึ้นได้อย่างไร นักวิทยาศาสตร์สามารถแยกผลของระดับก๊าซเรือนกระจกที่เพิ่มขึ้นต่อความแห้งแล้งในปัจจุบันจากปัจจัยอื่น ๆ ได้หรือไม่? ในการตอบคำถามเหล่านี้เราต้องพิจารณากองกำลังทางอุตุนิยมวิทยาที่ขับเคลื่อนสภาพอากาศของแคลิฟอร์เนีย
ตาบนแปซิฟิก
การเร่งรัดในช่วงฤดูหนาวของแคลิฟอร์เนียโดยปกติมาจากพายุแปซิฟิกเหนือซึ่งเดินทางไปทางตะวันออกซึ่งนำโดยสายลมแรงที่รู้จักกันในชื่อ กระแสข้อมูลเจ็ต. ความแปรปรวนแบบปีต่อปีได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการรวมถึง El Niño วัฏจักรของการอุ่นอุณหภูมิมหาสมุทรแปซิฟิกเช่นเดียวกับความผันผวนในระยะยาวในสภาพภูมิอากาศที่ทำให้เกิดความแปรปรวนทางธรรมชาติในช่วงหลายทศวรรษหรือหลายร้อยปี ที่เล่นก็คือการเปลี่ยนแปลงระยะสั้นในบรรยากาศปกติและผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในระยะยาว
รูปแบบสภาพอากาศแรงดันสูงที่คงอยู่เรียกชื่อ NOAA ความแห้งแล้งเกิดขึ้นเมื่อมีการลดจำนวนของพายุในมหาสมุทรแปซิฟิกที่เร่งรัดจับตัวไปถึงชายฝั่งตะวันตก พวกมันถูกบล็อกโดยบริเวณที่มีความดันบรรยากาศสูงอย่างต่อเนื่องเรียกว่าระดับบน สันเขา (ดูรูปด้านบน) สันเขาที่มีแรงดันสูงนี้จะพุ่งเข้าสู่กระแสน้ำแรงเจ็ท ผลที่ได้คือระบบการตกตะกอนส่วนใหญ่พลาดแคลิฟอร์เนียโดยบางส่วนของมันไปทางเหนือเท่าบริติชโคลัมเบียและอะแลสกา
ในปี 2013 และ 2014 อุณหภูมิผิวน้ำทะเลในแปซิฟิกเหนือเป็น สูงผิดปกติซึ่งสร้างเงื่อนไขสำหรับสันเขาที่มีความดันสูงแบบถาวรและแห้งแล้งมากกว่าแคลิฟอร์เนีย นอกจากนี้น้ำแข็งทะเลอาร์กติกที่ลดลงนั้นสัมพันธ์กับอุณหภูมิพื้นผิวที่อุ่นขึ้นในมหาสมุทรแปซิฟิกและ ฝนลดลงและหิมะตก ในส่วนตะวันตกของสหรัฐอเมริกาจากการเปลี่ยนแปลงทางทิศเหนือในการติดตามพายุ
แรงดันสูงอย่างต่อเนื่องทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของอากาศลดลงรู้จักกันในชื่อการทรุดตัวซึ่งนำไปสู่การขาดการปกคลุมของเมฆและในที่สุดอุณหภูมิร้อนบนพื้นดิน และด้วยอุณหภูมิพื้นผิวที่สูงกว่าดินจะแห้งเมื่อน้ำระเหยไปในอากาศมากขึ้น
อุณหภูมิที่สูงขึ้นรวมกับปริมาณฝนที่ลดลง - บางครั้งเรียกว่า "ภัยแล้งอุ่น" - มีบทบาทสำคัญในการลดความพร้อมใช้งานของน้ำในกรณีของแคลิฟอร์เนียฝนในฤดูหนาวนี้จะตกในรูปแบบของฝนแทนหิมะในภูเขาเซีย Snowpack มีความสำคัญเพราะมันเก็บน้ำและปล่อยมันอย่างช้าๆ snowpack บาง ๆ หมายถึงน้ำที่ถูกเก็บไว้บนพื้นดินน้อยลงสำหรับใช้ในฤดูร้อนดังนั้นแม้ปริมาณฝนปกติ แต่ตกในรูปแบบของฝนหมายความว่ามีน้ำน้อย
ลายนิ้วมือสภาพภูมิอากาศ?
แคลิฟอร์เนียประสบกับความแห้งแล้งอย่างยั่งยืนในอดีต ตัวอย่างเช่นในช่วงยุคกลางที่ร้อนระอุระหว่าง 900 ถึง 1330 AD, กว้างขวางและถาวร ความแห้งแล้งที่ยิ่งใหญ่เกิดขึ้นในอเมริกาเหนือตะวันตก. การศึกษา Paleoclimate โดยใช้บันทึกพร็อกซีเช่นแหวนต้นไม้บ่งชี้ว่าช่วงฤดูแล้งรุนแรงเกิดขึ้นในช่วงที่อุณหภูมิสูงขึ้น
ขนาดของการขาดดุลในการตกตะกอนจากการเปลี่ยนแปลงสภาพบรรยากาศในฤดูแล้งในวันนี้ไม่ได้ผิดปกติมากเมื่อเทียบกับการสังเกตในอดีต อย่างไรก็ตามยังมีภูมิหลังของอุณหภูมิที่สูงผิดปกติในปัจจุบันอย่างชัดเจนเกินกว่าช่วงเวลาที่ร้อนในยุคกลาง
ดังนั้นนี่คือคำสาปแช่งสองเท่าสำหรับความสมดุลทางอุทกวิทยา: การตกตะกอนน้อยลงและการระเหยและการคายน้ำที่มากขึ้นหรือการระเหยของน้ำผ่านพืชเนื่องจากอากาศอุ่น
วิ่งตัวเลข
ดังนั้นความแห้งแล้งในปัจจุบันทำให้เกิดคำถามอย่างน้อยสองคำถาม: ประการแรกความแห้งแล้งในศตวรรษที่ 21 ที่ทำลายสถิติที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของมนุษย์และที่สองมีภาวะโลกร้อนในระยะยาวได้เปลี่ยนความน่าจะเป็นที่การขาดน้ำฝนในอนาคต
การตรวจจับและการอ้างถึงผลกระทบที่สังเกตเห็นหรือคาดการณ์ต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากมนุษย์ไม่ได้เป็น งานง่าย ๆ. แต่มีหลักฐานสนับสนุนจากการปรับปรุงแบบจำลองสภาพอากาศเชิงตัวเลขและบันทึกเหตุการณ์อุตุนิยมวิทยาและอุทกวิทยาที่หลากหลายที่เกิดขึ้นแล้วรวมถึงคลื่นความร้อนน้ำท่วมหรือภัยแล้ง
อย่างไรก็ตามความสัมพันธ์เชิงสาเหตุโดยตรงนั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างขึ้นในระบบที่ซับซ้อนเช่นระบบภูมิอากาศเพราะปฏิสัมพันธ์และการตอบกลับทั้งหมด แต่ลบสิ่งที่ดูเหมือนจะเป็นการเชื่อมโยงเชิงสาเหตุ
ถึงกระนั้นการวิเคราะห์ทางสถิติของข้อมูลที่ผ่านมาสามารถช่วยได้โดยการให้โอกาสในการเกิดเหตุการณ์เฉพาะ นอกจากนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถทำการทดลองแบบจำลองสภาพภูมิอากาศซึ่งรวมถึงความแปรปรวนทางธรรมชาติเท่านั้นจากนั้นรวมถึงปัจจัยที่มนุษย์สร้างขึ้นเช่นก๊าซเรือนกระจก เครื่องมือเหล่านี้ทำหน้าที่ในการเน้นและแยกแยะความแตกต่างของกลไกหลักที่รับผิดชอบลักษณะการหมุนเวียนอากาศโดยเฉพาะ
แบบจำลองสภาพภูมิอากาศเหล่านี้แสดงให้เห็นว่ารูปแบบการไหลเวียนของอากาศที่รุนแรงและต่อเนื่องที่ก่อให้เกิดความแห้งแล้งบนชายฝั่งตะวันตกในศตวรรษนี้เกิดจากแรงภายนอกของมนุษย์ไม่ใช่สาเหตุตามธรรมชาติ
ตัวอย่างเช่นในกรณีของพื้นที่ถาวรของแรงดันสูง - ชื่อเล่น“สันเขาที่ยืดหยุ่นขัน“ - โอกาสของเหตุการณ์ที่สังเกตเห็น 2012-2013 เป็นหนึ่งใน ทุกปี 420!
การศึกษาชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศอาจก่อให้เกิด ระบอบภูมิอากาศใหม่หนึ่งปีที่ฝนตกน้อยจะมาพร้อมกับสภาพที่อบอุ่นสร้าง“ ภัยแล้งที่อบอุ่น” ดังกล่าวข้างต้น
คำทำนายนี้แสดงให้เห็นถึงการเติบโต ความเสี่ยงจากภัยแล้งที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน ในแคลิฟอร์เนียและทางตะวันตกของสหรัฐอเมริกาโดยทั่วไปได้รับแรงหนุนจากอุณหภูมิที่อบอุ่นลดปริมาณสโนว์แพ็คและความชื้นของดินในปลายฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนแม้จะไม่มีรูปแบบการตกตะกอนอย่างมีนัยสำคัญ
ทั้งหมดนี้หมายความว่าการจัดหาน้ำอย่างยั่งยืนในบางส่วนของตะวันตกเฉียงใต้จะเป็นความท้าทายในปีนี้ - และในอนาคต
เกี่ยวกับผู้เขียน
Catherine Gautier เป็นศาสตราจารย์ Emerita แห่งภูมิศาสตร์ที่ University of California, Santa Barbara งานวิจัยที่สนใจ ได้แก่ การฉายรังสีและน้ำทั่วโลก, เอลนีโญ, เมฆ, ละอองและภูมิอากาศ, การสำรวจระยะไกลระดับโลก, การศึกษาวิทยาศาสตร์ระบบโลก
บทความนี้ถูกเผยแพร่เมื่อวันที่ สนทนา. อ่าน บทความต้นฉบับ.
