Часто задаваемые вопросы: изменение климата в Калифорнии

Калифорния является самым густонаселенным штатом в Соединенных Штатах и ​​глобальным экономическим центром. Однако в штате один из самых разнообразных и изменчивых климатов в мире, и ученые и государственные чиновники обеспокоены последствиями антропогенного изменения климата для Калифорнии. Экологические и социальные проблемы Калифорнии, уже подверженные засухе, лесным пожарам и экстремальным погодным условиям, будут усугубляться потеплением. В ближайшие десятилетия температура продолжит расти из-за парниковых газов, которые накапливаются в атмосфере в результате транспорта, промышленности и другой деятельности человека. Эти газы поглощают и удерживают тепло, исходящее от поверхности Земли, и усиливают парниковый эффект в атмосфере, который все больше нагревает планету.

Ученые Скриппса внесли свой вклад в региональное моделирование, анализ и организацию в уменьшенном масштабе для серии оценок изменения климата в Калифорнии. Помимо комплексной оценки возможных траекторий и результатов изменения климата, продукты Scripps служили многим другим исследовательским группам, лежа в основе оценки последствий изменения климата в региональном и местном масштабах. В недавней четвертой оценке изменения климата в Калифорнии команда Скриппса подготовила множество беспрецедентно подробной информации об изменении климата, которая была предоставлена ​​правительственным учреждениям и другим лицам, принимающим решения в Калифорнии.

как изменится температура в калифорнии?

Средняя летняя температура в Калифорнии выросла примерно на 3 градуса по Фаренгейту (1,8 ℃) с 1896 года, причем более половины этого повышения произошло с начала 1970-х годов.Если глобальные выбросы парниковых газов сохранятся на нынешнем уровне, то к 2040 году в штате, вероятно, произойдет дальнейшее потепление более чем на 2 градуса по Фаренгейту, к 2070 году — более чем на 4 градуса по Фаренгейту, а к 2100 году — более чем на 6 градусов по Фаренгейту. впечатляющие последствия потепления будут ощущаться во время коротких периодов жары (например, в дни, когда температура превышает 106,6 градусов по Фаренгейту). Например, если выбросы будут продолжаться нынешними темпами, Фресно, вероятно, будет страдать от 43 экстремально жарких дней в году в период с 2050 по 2099 год; в 10 раз больше, чем в среднем за год в период с 1961 по 2005 год.

Уникальный ландшафт и прибрежная обстановка Калифорнии повлияют на характер потепления. Например, исследователь климата Скриппса Александр Гершунов обнаружил тенденцию в аромате калифорнийских волн тепла, с особенно сильным воздействием вдоль побережья. В частности, он обнаружил, что некоторые волны тепла становятся все более влажными. Эти события привели к заметному повышению температуры в ночное время, что соответствует прогнозам изменения климата. Кроме того, жара в середине лета усиливается в более прохладных прибрежных районах. Это имеет особое значение для миллионов калифорнийцев, живущих на побережье, чья повседневная жизнь приспособлена к умеренным температурам.

может ли изменение климата вызвать больше лесных пожаров в Калифорнии?

Исследователи Скриппса обнаружили, что количество лесных пожаров может значительно возрасти в течение следующих 40 лет. С повышением летних температур площадь, охваченная лесными пожарами, увеличилась в пять раз с 1972 по 2018 год. Более высокие летние температуры и обусловленная климатом засушливость, вероятно, будут способствовать увеличению числа лесных пожаров в будущем. Модель Четвертой оценки предсказывает, что крупные лесные пожары (более 25 000 акров) могут стать частыми на 50% к концу века, если выбросы не будут сокращены, а средняя площадь пожаров по штату увеличится на 77%.

Чтобы отреагировать на этот рост числа лесных пожаров, консорциум университетов, в том числе Scripps Oceanography, разработал ALERTWildfire, сеть наблюдения за отдаленными районами, состоящую из более чем 600 камер, теперь критически важный инструмент пожаротушения, помогающий службам быстрого реагирования подтверждать и отслеживать лесные пожары от возгорания до сдерживания.

Ученый-климатолог Скриппса Джанин Гусман Моралес в исследовании ветров Санта-Ана, которые традиционно наиболее заметны осенью, когда они распространяют лесные пожары в Южной Калифорнии, обнаружил, что этот сезон ветров, по прогнозам, сузится до своего естественного пика зимой (декабрь-январь). Учитывая уменьшение прогнозируемых осадков осенью (см. ниже), растительность, скорее всего, останется сухой до декабря, когда обычны встречные ветры Санта-Ана, что приводит к ожидаемому более позднему и более сильному сезону лесных пожаров в будущем. Пожар Томаса, который горел большую часть декабря 2017 года и вплоть до января 2018 года, раздувался последовательными ветровыми явлениями в Санта-Ана и стал самым большим лесным пожаром в истории Калифорнии в то время. Этот очень поздний лесной пожар можно считать предвестником будущих более поздних и более масштабных лесных пожаров.

как изменение климата повлияет на количество осадков в Калифорнии?

Последние два десятилетия подчеркивают сильную склонность Калифорнии к влажным и засушливым периодам с чередой многолетних засух, перемежающихся несколькими захватывающими дождливыми годами. Уменьшенные глобальные модели Скриппса показывают, что к середине 21 века засушливые годы в Калифорнии могут стать более засушливыми, а влажные годы иногда становятся еще более влажными. Помимо и без того нестабильного гидроклимата, эти экстремальные осадки и засуха усугубят другие климатические проблемы, стоящие перед штатом, связанные как с наводнениями, так и с засухами.

Были идентифицированы два ключевых сигнала изменения климата в гидроклимате Калифорнии: все более редкие осадки, особенно осенью и весной, и более экстремальные количества осадков.Хотя эти сигналы, как правило, уравновешивают друг друга в среднегодовом количестве осадков, они усугубляют естественную изменчивость гидроклимата региона, увеличивая зависимость от сильнейших штормов года, чтобы восполнить годовое общее количество осадков.

Сильные осадки: В Калифорнии взлеты и падения годового запаса воды обусловлены наличием или отсутствием нескольких крупных зимних штормов. В большинстве случаев эти чрезвычайно влажные штормы имеют форму длинных узких полос водяного пара, известных как атмосферные реки (АР). AR являются источником самых сильных дождей на Западном побережье. AR представляют собой как опасность, так и пользу — они вызывают большую часть наводнений на западном побережье, но они приносят большую часть дождя и снега, которые жизненно важны для водоснабжения региона. Подобно ураганам, атмосферные реки становятся более разрушительными, чем сильнее они становятся. Исследователи Скриппса обнаружили, что эти штормы представляют собой риск наводнения на Западе в размере 1 миллиарда долларов в год. Ученые ожидают, что атмосферные реки станут еще более опасными для наводнений, поскольку тенденции глобального потепления усиливают свою интенсивность.

как изменение климата повлияет на снежный покров КАЛИФОРНИИ?

Исторически сложилось так, что Калифорния в значительной степени зависела от снежного покрова Сьерра-Невады. Сток от тающего горного снега улавливается и распределяется по штату через разветвленную сеть акведуков. Наблюдения за последние более теплые десятилетия показывают уменьшение снежного покрова в долинах Калифорнии, а климатические модели указывают на значительно большую потерю горного снежного покрова по мере того, как температура продолжает повышаться. Руководителям водного хозяйства, возможно, в среднем не будет представлено меньшее количество осадков в целом, но больше их будет выпадать в виде дождя, а не снега, а снег, который все-таки накопится, весной растает раньше. Таким образом, изменение климата поставит под угрозу зависимость Калифорнии от горного снежного покрова как естественного резервуара воды, который хранит воду от зимних штормов и постепенно высвобождает ее весной и летом.По мере уменьшения весеннего снежного покрова в ближайшие десятилетия объем запасов воды в штате будет эффективно сокращаться. Исследователи Scripps решают эту проблему хранения, разрабатывая улучшенные методы прогнозирования погоды и речного стока, чтобы помочь управлять все более изменчивыми запасами воды в штате. Эта технология затрагивает важные вопросы о том, когда и где хранить и потреблять воду, что особенно важно для сельского хозяйства Калифорнии.

Исследователь из Скриппса Амато Эван обнаружил, что зимы в гористой местности на западе США становятся все короче, а снег в этом году сходит раньше. Его исследования показали, что осенний и весенний сезоны становятся длиннее, что существенно сокращает зиму с обеих сторон. Другие исследования показывают, что к 2050 году средняя подача воды из снежного покрова, по прогнозам, снизится до 2/3 от исторического уровня. Если сокращения выбросов парниковых газов не произойдет, к 2100 году вода из снежного покрова может упасть до менее чем 1/3 исторического уровня.

AR приносят большую часть снега в Калифорнию. Более теплая погода и изменения в интенсивности AR могут повлиять на количество снега, которое они приносят, а также повлиять на существующий снежный покров на земле. Например, в 2017 году исследователи Скриппса обнаружили, что теплая и влажная погода из-за AR привела к резкому таянию снега — снегу, который был доставлен более ранним AR — что увеличило емкость второго по величине водохранилища в Калифорнии и способствовало почти провалу Оровилль. Плотина. Ученые подчеркивают, что более сильные штормы в будущем могут по-прежнему угрожать общественной безопасности и инфраструктуре.

как повышение уровня моря повлияет на Калифорнию?

К 2050 году жилые и коммерческие здания на сумму почти 18 миллиардов долларов могут быть затоплены из-за повышения уровня моря, которое значительно превысит исторические темпы примерно на 7 дюймов в 20-м веке вдоль побережья Южной Калифорнии.Увеличение количества парниковых газов, которые уже накопились в атмосфере, и продолжающееся потепление климата уже обуславливают дальнейшее повышение уровня моря на Земле. Увеличение по сравнению с недавними историческими уровнями может достигать 1,5 футов, если не будут приняты меры по сокращению выбросов парниковых газов. Согласно дальнейшим прогнозам, к 2100 году более полумиллиона человек и собственность на сумму 150 миллиардов долларов в Калифорнии окажутся под угрозой затопления, при этом прогнозируемый верхний предел подъема достигнет или превысит четыре фута, что почти вдвое превышает прогнозируемый уровень, если выбросы парниковых газов будут существенно снижены. уменьшенный.

Прибрежные воздействия будут особенно серьезными, когда повышение уровня моря будет вызвано высокими астрономическими приливами и зимними штормовыми волнами, а также кратковременным повышением уровня моря. Прибрежные прибрежные сообщества в Калифорнии уже испытывают воздействие повышения уровня моря. Город Империал-Бич в округе Сан-Диего, например, представляет собой низменный поселок, окруженный водой с трех сторон и поэтому особенно уязвимый для повышения уровня моря. Сообщество регулярно сталкивается с наводнениями из-за более сильного штормового нагона и экстремальных приливов в зимние месяцы. Чтобы помочь Imperial Beach в планировании адаптации, Фонд Дэвида К. Копли профинансировал партнерство с Центром воздействия изменения климата и адаптации Скриппса в рамках программы Resilient Futures, программы мониторинга и оповещения о наводнениях для прогнозирования таких наводнений.

Группа исследователей из Скриппса под руководством Адама Янга изучает береговую эрозию в округе Сан-Диего, чтобы понять, как изменения уровня моря, активности волн и количества осадков повлияют на береговую линию. Ожидается, что обрушение прибрежных скал будет усиливаться при усилении атаки волн на основание скал из-за повышения уровня моря. Эти скалы поддерживают дома, бизнес, железные дороги и дороги. Это исследование будет становиться все более важным, поскольку уровень моря продолжает повышаться и угрожать пляжам и прибрежным сообществам Калифорнии.Четвертая оценка климата Калифорнии предупреждает, что две трети пляжей в Южной Калифорнии могут исчезнуть к 2100 году, если уровень моря будет продолжать расти такими же темпами.

как изменение климата повлияет на побережье и океан КАЛИФОРНИИ?

Калифорния недавно пережила беспрецедентные события вдоль своего побережья, включая историческую морскую жару, рекордное вредоносное цветение водорослей, закрытие рыбных промыслов и значительную потерю северных лесов водорослей. Эти события усиливают обеспокоенность по поводу того, что прибрежные и морские экосистемы трансформируются, деградируют или исчезают из-за последствий изменения климата, особенно повышения уровня моря, закисления океана и потепления.

«Клякса», очень теплый участок океанской воды у побережья Калифорнии, произошедший в 2013–2016 годах, продемонстрировал, что аномально высокая температура океана может привести к беспрецедентным событиям, включая массовый отказ от детенышей морских львов. Кроме того, программа береговых станций, которая отслеживает температуру океана на мемориальном пирсе Эллен Браунинг Скриппс с 1916 года, зафиксировала рекордно высокие температуры океана в 2018 и 2020 годах.

Постдокторский исследователь Скриппса Лилиан Маккормик обнаружила, что изменения уровня кислорода из-за более теплого океана могут ослепить некоторые морские виды Калифорнии, в том числе коммерчески важных кальмаров. Повышение температуры поверхностных вод может уменьшить перемешивание в океане, что имеет решающее значение для переноса богатых кислородом поверхностных вод на более глубокие глубины. Потери кислорода особенно заметны в районах естественного низкого содержания кислорода и апвеллинга, например, у побережья Калифорнии.

Биоразнообразные леса водорослей, которые определяют большую часть побережья Калифорнии, имеют решающее значение для рыболовства и стабильности прибрежной морской среды. Коммерчески важные рыбы, такие как морской окунь, делают здесь свою среду обитания, а знаковые виды, такие как морские выдры, полагаются на здоровье этих мест обитания для своего выживания. Однако более теплые воды, особенно в Северной Калифорнии, уничтожили огромные участки ламинарии.Водоросли нуждаются в холодной воде для роста и размножения, а повышение температуры океана в сочетании с появлением морских ежей, питающихся водорослями, поставили под угрозу эти прибрежные экосистемы.

Как изменение климата повлияет на жителей Калифорнии?

От лесных пожаров до сильной жары калифорнийцы будут подвергаться различным климатическим воздействиям. Уязвимые группы населения уже испытывают неблагоприятные последствия для здоровья от экстремальных погодных явлений. Например, аномальная жара является стихийным бедствием, ответственным за большинство связанных с погодой смертей в Калифорнии и во всем мире за последние 30 лет, и ученые предсказывают, что более высокие температуры приведут к большему количеству таких смертей. Это уже происходит, и тенденция четко прослеживается. Жара 2006 года унесла жизни более 600 человек, вызвала 16 000 посещений отделений неотложной помощи и нанесла ущерб почти в 5,4 миллиарда долларов. Исследования показывают, что к 2090-м годам риск смертности для людей в возрасте 65 лет и старше может возрасти в десять раз из-за изменения климата. Ученые из Scripps обнаружили, что волны тепла, вызванные ветрами Санта-Ана, могут повлиять на госпитализацию по поводу заболеваний, связанных с жарой, осенью, весной и зимой. Полученные данные подчеркивают, что болезни, связанные с жарой, не ограничиваются здесь только летом и могут усугубляться потеплением в будущем круглый год.

Прямые климатические воздействия, такие как лесные пожары, засухи и наводнения, негативно отразятся на здоровье населения, наряду с дополнительными косвенными эффектами. Например, дым от лесных пожаров приводит к учащению респираторных заболеваний и более опасен для здоровья человека, чем аналогичные уровни загрязнения из других источников, более высокие температуры приводят к распространению переносимых комарами болезней, таких как Зика и вирус Западного Нила, а учащение стихийных бедствий приводит к большему стрессы и психические травмы.

Эксперты-рецензенты:

• Дэниел Кайан, исследователь климата: Отдел климатических, атмосферных наук и физической океанографии в Scripps
• Джули Калански, руководитель программы и постдокторский исследователь: Центр западной погоды и экстремальных водных явлений в Скриппсе
• Дэвид Пирс, исследователь климата: Отдел исследований климата в Scripps
• Александр Гершунов, исследователь климата: Климат, атмосферные науки и физическая океанография в Scripps

Дальнейшее чтение:

• Четвертая оценка изменения климата в Калифорнии
• Центр западной погоды и водных экстремумов
• Центр воздействия изменения климата и адаптации

Похожие новости:

• Опубликовано новое исследование эрозии прибрежных скал Калифорнии с высоким разрешением (4 августа 2022 г.)
• Дополнительные доказательства того, что погода в Калифорнии стремится к экстремальным явлениям (3 августа 2022 г.)
• Установлено, что изменение климата способствовало происшествию с водосливом на плотине Оровилль (2 марта 2022 г.)
• Воздействие дыма от лесных пожаров привело к увеличению числа смертей от COVID в районе залива (24 января 2022 г.)
• Взгляд на лесные пожары: сеть камер ALERTWildfire достигла рубежа в 610 камер в сезон рекордных пожаров (4 ноября 2020 г.)
• Прибрежные волны тепла могут обременять общественное здравоохранение — даже вне лета (2 апреля 2020 г.)
• Атмосферные речные штормы причиняют ущерб от наводнений на сумму 1 миллиард долларов в год (4 декабря 2019 г.)
• Исследование подтверждает, что изменение климата вызывает множество лесных пожаров в Калифорнии (16 июля 2019 г.)
• Атмосферные реки станут еще более доминирующим источником водных ресурсов Калифорнии и наводнений (8 июля 2019 г.)
• Изменение климата может подавить ветры Санта-Ана, особенно осенью (31 января 2019 г.)
• Зимы становятся короче в горных районах западной части США (12 декабря 2018 г.)

Использованная литература:

1. Guirguis et al., «Влияние недавних волн тепла на здоровье человека в Калифорнии».
2. Уильямс и др., «Наблюдаемые воздействия антропогенного изменения климата на лесные пожары в Калифорнии».
3. Поладе и др., «Осадки в условиях потепления: оценка прогнозируемых изменений гидроклимата в Калифорнии и других средиземноморских климатических регионах».
4. Ральф и др., «Шкала для характеристики силы и воздействия атмосферных рек».
5. Коррингем и др., «Атмосферные реки наносят ущерб от наводнений в западной части Соединенных Штатов».
6. Мартин и др., «Зимы становятся короче в гористой местности на западе США».
7. Хенн и др., «Чрезвычайное образование стока в результате таяния снега, вызванного атмосферными реками, во время инцидента с водосливами на плотине Оровилль в 2017 году».
8. Янг и др., «Три года еженедельных наблюдений за эрозией прибрежных скал волнами и дождями».
9. Маккормик и др., «Зрение очень чувствительно к наличию кислорода у личинок морских беспозвоночных».
10. Гершунов и др., «Калифорнийские волны тепла в настоящем и будущем».
11. Шварц и др., «Осенние, зимние и весенние экстремальные жары в Южной Калифорнии и влияние ветров Санта-Ана на здоровье».