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在俄勒冈州中部的斯帕克斯湖,日出时的晨雾
在日出的早晨薄雾在火花湖,中部俄勒冈。 资料来源:Rob Crandall / Alamy Stock Photo。
热浪
2021年1月20日16:00

湖湖湖泊将在本世纪末“更热,更长”

Ayesha Tandon.

Ayesha Tandon.

01.20.21
Ayesha Tandon.

Ayesha Tandon.

下午1:00 20.01.2021 |
热浪 湖湖湖泊将在本世纪末“更热,更长”

一项新的研究警告,气候变化导致“热浪湖泊”变得更加频繁,激烈和持久。

研究,发表在自然该研究发现,到本世纪末,湖泊热浪的持续时间将增加3到12倍,温度将上升0.3到1.7摄氏度。

作者警告说,随着湖泊温度的增加,过去的热浪“将不再是极端的,并将成为新的正常”。在某些情况下,即使在低排放场景下,湖泊将在本世纪末达到“永久热风状态”。

铅作者讲述了碳简介,即他预计对一些湖泊生态系必威手机官网统的灾难性损害,这可能对生态社区产生不可逆转的影响,以及对依赖于生存湖泊的当地社区具有巨大影响“。

什么是湖泊热浪?

“湖泊热浪”的定义-以类似的方式海洋热浪——至少5天的“极端温暖”地表水温度,该论文说。这个阈值被定义为第90百分位,这意味着在基准气候中,温度仅在10%的时间内被超过。由于湖泊之间的平均气候不同,世界上每个湖泊的这个阈值将略有不同。

散热湖仍然是一个非常新的概念,引导作者理查德博士博士欧洲航天局告诉碳简要:必威手机官网

“这项工作的主要新颖之处在于我们介绍了湖泊湖泊的概念......在这项工作中,我们首次展示热浪也经常发生在湖泊中,这些对气候变化非常敏感。”

这项新研究确定了气候变化对全球702个湖泊热浪强度、频率和持续时间的影响。它使用卫星观测和模拟淡水湖模型(PDF)由四种气候模型驱动,在20日和21世纪模拟日常表面温度。

下表显示了20世纪末(1970-99)(1970-99)的湖泊湖泊湖泊的平均强度和持续时间,并于21世纪末(2070-99)。21世纪预测显示了两种排放情景 - 低排放量RCP2.6情景以及非常高的排放RCP8.5场景

1970 - 1999 2070-2099.
低排放的情况
2070-2099.
高排放情景
平均热波强度(C) 3.7 4.0 5.4
平均热波持续时间(天) 7.7 27.0 95.5
表显示了1970 - 1999年湖泊湖泊的平均强度和持续时间,并在2070-2099为RCP2.6和RCP8.5排放情景。数据来源:Woolway等人(2021.)。

这项研究也是如此被分类湖泊热度强度 - 适度,强,严重或极端。下面的剧情显示了四个强度的“热浪日”的仿真 - 回到1900和2100,在三种不同的发射场景下(这次包括RCP6.0.)。

全球年均平均计数中等,强度,严重或极端热波模拟1900和2100之间的RCP2.6,RCP6.0和RCP8.5

模拟1900 - 2100年RCP2.6、RCP6.0和RCP8.5中、强、重度或极端“热浪日”的全球年平均计数。数据来自Woolway等人(2021.)。通过碳简短使用图表必威手机官网高级园林
术语表
RCP2.6:rcp(代表性浓度路径)是未来温室气体浓度和其他强迫的情景。RCP2.6(有时也称为“RCP3-PD”)是一种“峰值和下降”情景,其中严格的缓解措施……阅读更多

模拟1900 - 2100年RCP2.6、RCP6.0和RCP8.5中、强、重度或极端“热浪日”的全球年平均计数。数据来自Woolway等人(2021.)。通过碳简短使用图表必威手机官网高级园林

术语表
RCP8.5:rcp(代表性浓度路径)是未来温室气体浓度和其他强迫的情景。RCP8.5是一个“非常高的基线”排放情景带来的快速人口增长,高能量…必威体育在线注册阅读更多

在整个20世纪,全球平均每年有大约15天的湖泊热浪,大多数被归为“中度”。然而,在所有三种测试的排放情景中,湖泊热浪日数均较2000年显著增加。

在最低的排放场景中,RCP2.6,在21世纪末,每年100个热浪日仅在四个强度类别之间相当均匀地分开。然而,在最高的排放场景中,RCP8.5,到21世纪末,大部分归类为“极端”的大多数都有超过200个热波。

永久湖泊热艇

当一个湖泊的表面温度一整年都持续超过阈值时,它就进入了“永久热浪”状态。下面的图表显示了702个被研究的湖泊中有多少将在21世纪达到这个状态。

历史数据以黑色显示,低发射方案RCP2.6以蓝色和高排放场景中的蓝色,中排放场景RCP6.0呈现为红色。

湖泊数量的湖泊数量 -  702克 - 达到的永久性 - 遍布了全年的21世纪的三个排放情景
总共702人的湖泊数量 - 在整个21世纪中达到“永久热浪”,三个发射场景。来源:Woolway等人(2021)。

在2000年之前,被研究的湖泊没有一个达到永久的热浪状态。然而,到21世纪末,即使是最低排放情景RCP2.6,也会在一些被研究的湖泊中导致永久性热浪。

在最高的发射场景中,702湖中的81次研究到2099年达到永久热波状态。凯瑟琳博士奥莱利,地质学副教授伊利诺伊州立大学他向Carbon Brief透露了这一发现的重要性:必威手机官网

“看到有那么多湖泊将永远处于‘热浪’状态,我也感到惊讶,也有点恐惧。很难想象在这种情况下,湖泊环境不会发生重大变化。就好像我们将生活在一个不同的星球上。”

研究还发现,与浅湖相比,深湖(深至60米)的表面热浪持续时间更长,强度更小。这是因为更深的湖泊有更大的水量来分配热量,Woolway告诉Carbon Brief:必威手机官网

“我们称之为热惯性:就像重型火车比汽车等轻型车辆需要更长的加速和减速时间一样,深湖比浅湖加热和冷却的速度更慢。这使得热浪不那么强烈,但持续时间更长。”

O'Reilly评论称,这种热惯性可能导致重大的环境影响 - 特别是在深湖区:

“湖泊面临的问题之一是,如果热浪产生实质性影响,我们不知道湖泊恢复起来有多容易。更深的湖泊可能更难以反弹——作者指出这是温度,但我们需要看看这是否也适用于湖泊环境的其他方面。”

湖泊热浪在哪里最为严重?

研究可以基于其表面温度的季节性模式,本研究中使用的702湖泊可分为“热区”。例如,埃塞俄比亚的塔纳湖 - 源泉蓝尼罗河- 是一个低空“南部热”湖,而苏格兰的Loch Lomond是一个高空“北酷”湖。

左边的地图显示了湖泊和它们的热区,而右边的图显示了9个热区每年湖泊平均表面温度的模式。

702 -湖泊-从数据库- -全球hydrolakes - - -分为九- -气候季节性周期
来自全球702湖HydroLakes数据库,分为九个气候季节性周期。来源:Woolway等人(2021)。

地表温度高变异性的湖泊通常出现在高纬度地区,而低纬度的热带湖泊变异性较小。研究还发现,高纬度湖泊通常比低纬度湖泊出现更强烈的湖泊热浪。

随着湖泊的热浪变得更加强烈和持久,他们在今年的不同时间开始发生。本文解释说,在高排放场景中,“湖泊湖泊将不再限制在一个季节,而是将延伸到多个季节”。

湖泊热浪的影响

湖泊热浪可能会减少生活在湖泊中的个体物种的数量——“在某些情况下非常严重”——Woolway告诉Carbon Brief。必威手机官网他补充说,热浪“已经使水生生物暴露在新的、在某些情况下是致命的条件下,导致大规模死亡事件(如鱼类死亡)的风险增加”。

此外,羊毛连续,湖泊湖泊可以增加藻类的盛开,如“产毒蓝藻“这可以”为牛,养宠物和人类创造严重的健康威胁,同时影响提供饮用水和灌溉的安全水“。

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在北加州的科普柯水库,一名鲈鱼渔民正在有毒的蓝藻中捕鱼。资料来源:Cavan Images / Alamy Stock Photo。

事实上,湖泊中极端热量的时期可能具有比海洋或陆地更严重的生态影响热浪, 根据alistair博士Hobday该公司的研究主管联邦科学和工业研究组织他没有参与这项研究。他告诉碳简报:必威手机官网

“在海洋和陆地系统中,换热强调的许多物种都可以移动到较冷的水域。在湖泊中,凭借硬边界,唯一的避难所是移动到更深层次的凉爽水域......因此,期待湖泊热浪的生态影响比在海洋中更加戏剧。“

本文说,已经接近其最大居住温度的地区的水生生物将特别受到湖泊湖泊的影响

霍比德指出,这项研究可能有助于湖泊管理者“计划对热浪的反应”,但他指出,从长远来看,“减少热浪发生频率、严重程度和持续时间的唯一方法是减少变暖”。

埃莉诺·詹宁斯博士是一项关于研究的共同作者邓多克理工学院在爱尔兰,他补充说,关于湖泊热浪的知识本身是“不够的”,而且必须是足够的,除非它转化为行动:

“仅仅知道可能会发生非常戏剧性和极端的变化是不够的。这种认识必须转化为个人和政府的行动,即使是一些最极端的后果,湖泊和生活在那里的物种,是要避免的。”

羊毛,r。等。(2021)气候变化下的湖泊散热,性质,doi: 10.1038 / s41586 - 020 - 03119 - 1

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