世界各地的山地积雪都在减少。随着地球继续变暖，气候模型预测，某些山脉(包括美国西部)的积雪将急剧缩小，甚至可能完全消失。
包括加州大学圣巴巴拉分校和劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)在内的多家机构的研究人员进行的一项新研究分析了未来从低雪到无雪的可能时间、对水资源管理的意义以及投资机会现在这可以避免灾难性的后果。
他们发表在《自然评论地球与环境》杂志上的评论论文分析了之前的气候预测，并发现如果温室气体排放继续沿着高排放情景继续下去，那么美国西部的低雪到无雪的冬天将成为常态。在 35 到 60 年内。
该研究还重新评估了美国水资源管理的长期假设，强调了科学家和水资源管理者在制定和实施气候适应战略方面合作的重要性。
内华达山脉、落基山脉、喀斯喀特山脉和其他山脉通过收集、储存和释放水供下游使用，提供了巨大的服务。从历史上看，融雪会缓慢地将冬季降水中的水释放到春季和夏季，此时降水量较低，但由于农业而对水的需求量最高。
加州大学圣巴巴拉分校的生态水文学教授、合著者 Naomi Tague 说：“这让我们可以看到整个美国西部季节性积雪的消失。”例如，它强调了历史上在“平均”气候的年份，积雪中储存的水量是现有水库中储存的水量的两倍多。
“带回家的信息是，改变积雪至关重要，我们需要立即采取行动，调整我们的用水、法规和基础设施，以避免未来出现水危机，”塔格说。
温度升高和降水变化是积雪缩小的主要原因。气温升高意味着风暴会以雨而不是雪的形式下落更多的水，从而限制了冬季积雪的季节性积雪量。
这项研究由伯克利实验室地球与环境科学领域的作者 Erica Siirila-Woodburn 和 Alan Rhoades 共同领导，从一篇文献综述开始，对数百项关于雪损失的科学研究进行了提炼。其中，他们确定并分析了 18 项对美国西部进行定量积雪预测的研究
低雪到无雪的未来何时到来?
“最近的一项研究强调，自 1950 年代以来，美国西部 4 月 1 日的积雪蓄水量下降了 21%。这相当于米德湖的蓄水能力，”罗兹说。
在我们的审查中，我们发现在本世纪中叶左右，我们应该预期积雪会出现类似的下降。到本世纪末，下降幅度可能达到 50% 以上，但不确定性范围更大。
许多水资源管理者使用 4 月 1 日这个有点武断的日期来进行积雪观测和规划决策。在过去的几十年里，积雪量有所减少，积雪高峰的时间已经改变。气温每升高 1 摄氏度(1.8 华氏度)，峰值就会在一年中提前 8 天出现。
近年来，许多地区已经经历了很少下雪的冬天。2015 年 4 月 1 日，Sierras 积雪量是正常值的 5%，作者称之为“极端”事件。
“低雪”被定义为当积雪(或更准确地说，雪水当量，衡量积雪融化时将释放多少水的量度)处于历史峰值的 30% 或更低时。
该论文定义了另外两种类型的低雪到无雪条件。“偶发性低雪”是指半数以上的山地盆地连续五年少雪甚至无雪。“持续低雪甚至无雪”是指连续 10 年发生这种情况。
根据一项高分辨率气候预测，根据这些定义，加州最早可能会在 2040 年代后期经历偶发性低到无雪，并在 2060 年代经历持续性低到无雪。在 2070 年代，美国西部的其他地区可能会持续出现低雪甚至无雪。作者告诫说，需要通过更广泛的气候预测进行更多分析，以增强对这一时间表的信心。
作者在他们的研究中描述了气候预测，写道：
“到 21 世纪中叶和末期，与历史时期相比，越来越多的美国西部地区受到雪水当量赤字的影响。特别是，只有 8% 到 14% 的年份被归类为低雪到无雪1950-2000 年，而 2050-2099 年这一比例为 78% 至 94%。在所有地区，21 世纪中后期都发生了突然的转变。”
对水资源的影响
未来从低雪到无雪的影响不仅限于流量减少，尽管这肯定是一个重大后果。例如，在内华达山脉，典型的 4 月 1 日积雪中的水量几乎是加利福尼亚地表水库蓄水量的两倍。
“从低到无雪的未来对美国西部的储水地点和时间有着巨大的影响，”Siirila-Woodburn 说。“除了对娱乐等的直接影响之外，从水文的角度来看，对自然和管理系统还有很多次要影响。因此，从野火发生的增加到地下水和地表水模式的变化以及植被类型和密度的变化，不一而足。”
融雪比降雨更有效地渗入地下。因此，更多的雨和更少的雪会显着影响山区系统的地下水位。此外，较低海拔处的积雪减少将减少储存在山区的积雪的总表面积，可能导致渗入地下的融雪量减少。
现在是好消息……
该研究的目标是激发关于适应策略的对话。“我们希望社会对积雪的这些变化采取积极主动的态度，而不是被动反应，”罗德斯说。
“即使存在不确定性，我们对积雪和气候的估计也可用于改进我们对储水的管理和规划的方式，”塔格补充道。投资和采用改进的水利基础设施和技术可以减少我们在低雪年的脆弱性。
该论文概述了潜在的适应策略，包括一种称为管理含水层补给的技术，其中多余的地表水作为地下水储存以备后用。
另一种相对较新的方法是基于预报的水库操作，在该方法中，天气和水文预报用于为有关蓄水或从水库放水的决策提供信息，最近显示将加利福尼亚门多西诺湖的蓄水量增加了 33%。
这些和其他技术显示出增加供水的前景，但作者还建议在科学家之间和整个社会内部进行更多的交叉合作，以扩大气候适应战略的组合。
“我们提倡采用最佳科学实践以及研究人员和利益相关者之间更多的合作或伙伴关系的想法，”Siirila-Woodburn 说。“例如，城市管理者关心防洪;农民关心蓄水问题;每个人都有自己的目标。
“即使在科学领域，学科通常也是孤立的。如果每个人都共同努力管理水，而不是为了自己的目的而独立工作，那么就会有更多的水可以流动。”
