足球比赛结果 气候变化下五大湖水位的未来上升

伊利诺伊州芝加哥橡树街海滩以北的密歇根湖

照片由马特·祖罗提供。  图片来自NWS网页。

劳伦森五大湖作为世界上最大的不冻地表淡水系统, 对于维护生态完整性和社会经济具有重要意义 五大湖流域的繁荣。五大湖的动态水位发挥作用 通过影响多种因素在众多基础设施领域发挥关键作用 例如运输成本、洪水风险、取水地点和海岸侵蚀。

在过去的几十年里,五大湖的水位发生了巨大的变化 波动范围超过2米。这些变化是由于气候引起的 湖泊水预算三个主要组成部分的变化:湖面以上 降水、湖泊蒸发和流域径流。例如,快速下降 寒冷的冬季导致湖泊蒸发引发创纪录的水位上升 2013-2014 年降水量持续高于平均水平,导致 2019-2020 年期间创历史新高。五大湖科学界已经, 因此,不断努力提高水位预测。

水位预测的产生主要涉及对未来的估计 湖泊水预算的三个主要组成部分的大小,它们统称为 称为净流域供应(NBS)。该估计是通过利用来完成的 气候模型,例如区域气候模型(RCM)。然而,直到最近, RCM 与一维 (1D) 湖泊模型一起使用,该模型已被证明是 不足以捕捉五大湖及其相互作用的复杂动态 大气层和陆地之间。

一维湖泊模型的这一缺点促使薛博士和他的研究小组制作 更稳健的水位预测方法。他们通过合并实现了这一目标 国家统计局对新的区域气候模型(称为五大湖大气)的未来预测 区域模型 (GLARM) 系统,集成了三维 (3D) 湖泊模型。 他们的预测表明湖上降水和流域径流会增加, 促使水位上升。根据他们模拟的平均值 总体而言,到 2040 年至 2049 年,苏必利尔湖、密歇根-休伦湖的年平均水位, 和伊利预计将分别增加 0.19、0.44 和 0.28 m 代表性浓度路径 (RCP) 8.5 情景下的 2010-2019 年。这些 预测是第一个利用 NBS 来自完整 3D 区域气候建模系统的预测。

这项研究得到了美国国家航空航天局的部分支持, 授予 80NSSC17K0287。该建模还部分得到了 COMPASS-GLM(一个多机构的支持)的支持。 该项目由美国能源部、科学办公室、生物办公室支持 和环境研究、地球和环境系统建模计划。

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出版物

Kayastha, M. B.、Ye, X.、Huang, C. 和薛, P. 五大湖水位的未来上涨 气候变化下的水平。水文学杂志 612, 128205, https://doi.org/10.1016/j.jHydrol.2022.128205 (2022)

历史水位

苏必利尔湖和密歇根湖-休伦湖水历史水位

水位预测

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