気候危機が水循環にどのように影響しているかは次のとおりです

2021-07-29
水循環は、地球上の水の動きの継続的なプロセスです。液体の水は蒸発して水蒸気になり、次に凝縮して雲になり、最終的に降水に変わり、雨や雪として地球に戻ります。NOAA

現在、世界のどこに住んでいるかによっては、大雨や極端な干ばつが発生している可能性があります。世界中の降水量の現在の極端な変動は、主に気候変動によるものです。

ただし、雨(または雨の不足)を制御するサイクルは、水循環とも呼ばれる水循環です。これは、水が液体、固体、蒸気の状態を通り、空から地表、さらには地下に至るまでの継続的な移動の原因となるサイクルです。

それでは、水が継続的で十分に調整されたサイクルを移動している場合、なぜ水が多すぎるか不十分であるという異常気象がまだ見られるのでしょうか。また、気候変動は水循環とどのように相互作用するのでしょうか。

水循環とは何ですか?

前述のように、水循環とは、地球のすべての水が液体、固体、気体のさまざまな状態を移動する方法です。それは太陽によって駆動され、それは連続相であるため、開始点または終了点はありませんが、この記事のために、液体状態から始めます。

太陽は、海や湖(液体)などの水域を加熱します。これにより、水の一部が蒸発し、空気中で蒸気に変わります。水域に加えて、蒸気(ガス)も植物が蒸散して蒸発する水から発生します。これは蒸発散としても知られています。

蒸気は氷と雪(固体)からも発生し、昇華する可能性があります。つまり、固体状態から直接蒸気に変化する可能性があります。上昇する気流は、このすべての蒸気を大気中に取り込み、そこで凝縮して冷たい空気の雲になります。

これらの雲は気流によって地球の周りを移動するときに衝突して成長し、最終的には雨や雪などの降水として空から落ちるものもあります。雨として落ちる水は、直接水域に落ちるか、地面にぶつかって表面流出として水域に流れ込みます。一部の水は地面に染み込み、帯水層を補充します。帯水層は、人間が飲用にアクセスできる淡水を貯蔵します。

雪がすぐに溶けるか、春に溶ける積雪として保存されるか、特に寒い気候で降る降水は、氷河や氷冠として付着する可能性があります。この水は何千年もの間貯蔵することができます。

液体または固体として地球に落下した水は、すぐにまたは数世紀後に、最終的には大気中に再吸収され、水循環プロセスを永続的に継続します。

地球上のほぼすべての水は、塩水として海にあります。

地球の水のほとんどはどこにありますか?

地球の水の大部分(96.5パーセント)は、海で見つかった塩水であり、他の場所で見つかった塩水のわずかな割合である0.9パーセントです。残りの2.5パーセントは真水です。しかし、その淡水の大部分(68.7パーセント)は氷河と氷冠で凍っています。米国地質調査所によると、淡水の別の30%は地下にあり、わずか1.2%は地表または別の種類の淡水です。

その1.2%のうち、淡水の69%は氷と永久凍土に閉じ込められており、残りの31%は湖、川、沼地を構成しています。これらすべてのパーセンテージが意味するのは、地球上のすべての水のごくわずかな量(0.007パーセント!)が、飲用、清掃、灌漑に使用できる淡水をすぐに利用できるということです。もちろん、これらの数値は、水がサイクルを移動するにつれて、数千年のように長期的に変動します。

豪雨の後、6月にミシガン州デトロイトのI-96で洪水が2フィート以上深くなり、運転手は車を放棄せざるを得なくなりました。このような鉄砲水は、気温が上昇するにつれてより一般的になる可能性があります。

気候危機は水循環にどのような影響を与えていますか?

では、なぜ雨が多すぎたり少なすぎたりする場所があるのでしょうか。ケビン・トレンバースは、温度が空気が保持できる水分の量を決定するためだと言います。トレンバースは、コロラド州ボールダーにある国立大気研究センターの著名な上級科学者であり、ニュージーランドのオークランドにあるオークランド大学の物理学部の名誉学者です。Nature 7月26日に発表された研究によると、2021年だけでも気温は急上昇し、今後も続くと予想されています。

分解してみましょう。大気は、華氏1.8度(摂氏1度)の温暖化ごとに7%多い水分を保持できます。つまり、温度の上昇は水循環に直接影響します。つまり、蒸発する水量と水に戻る量です。地球とどのような形で。

したがって、気温が高いために大気はより多くの水を保持できるため、嵐はより多くの水分を持ち、したがってより激しい降水イベントを生成します。私たちも今見ているより暖かい海面水温は、嵐にも湿気を供給し、さらに極端な量の降雨を追加します。これはすべて、これらの嵐が自然に大洪水のリスクを高めることを意味します。

一方、気温が上昇すると蒸発が増加します。それはさらに地球の表面を乾燥させ、ますます干ばつの期間を強めます。さらに、加熱された雰囲気は、土壌、樹木、植物からより多くの水分を吸い出します。これにより、それらが乾燥してしおれ、山火事のリスクが高まる可能性があります。雨が降ると、地面がとても固いので、水の多くが流れ落ちます。そのため、土壌は乾燥したままで、水は蒸発し続け、干ばつのリスクが高まります。

寒冷地でも、大気中で乾燥しすぎると雪が降らず、淡水の主要な水源のひとつです。

「2000年頃から、水循環の両端でより極端な事態が予想されるという警告が出されています」と、次の本「気候システムを通るエネルギーの流れの変化」でこの問題を取り上げているトレンバースは述べています。

「大雨は洪水のリスクを高め、雨が降っていない場所では物事が早く乾き、干ばつの激しさと熱波や山火事のリスクを高めます。したがって、水管理は非常に重要です。不足している時」

水管理とは、トレンバースはダム、貯水池、調整池を指します。彼はまた、灌漑の重要性についても言及していますが、帯水層の枯渇を犠牲にしてこれを実現することはできないことに注意してください。

「過剰なときに深い帯水層を補充する方法を見つけることは非常に重要です」と彼は言います。これを行うには、節水が鍵となります。「それは、水を土や隙間に座らせて浸透させること、そしてそれをすべて運河に押し流して海に送ることではないことに関係しています。」

水循環は高温の影響も受け、極端な干ばつ状態を引き起こす地域に大混乱をもたらします。この空中写真は、7月22日にカリフォルニアのオロビル湖の水位が低いことを示しています。オロビル湖の水位は、容量の28%まで低下し続けています。

今それは怖いです

米国で最大の貯水池の2つであるミード湖とパウエル湖の水位は、歴史上最低の水位です。両方のダムは、4000万人以上に水を供給するコロラド川のダムシステムの一部です。

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