气候变化是导致“热浪湖”越来越频繁,强烈和持久,一项新的研究警告说。
这项研究发表在自然发现,湖热浪可能成为长3至12倍,本世纪末,温度0.3度和1.7度之间。
作者警告说,随着湖温度增加,热浪过去”将不再是极端,将成为新常态”。在某些情况下,即使在低排放的情况下,会有湖泊,达成“永久热浪状态”的世纪。
第一作者告诉碳短暂,他预计“灾难性的一些湖泊必威手机官网生态系统遭到破坏,这可能对生态社区不可逆转的影响,以及对当地社区有一个戏剧性的影响取决于湖泊生存”。
什么是热浪湖?
“热浪湖”——以类似的方式定义海洋热浪——一段至少五天的“极端温暖”表面水温,该报说。这个阈值被定义为90——这意味着温度超过10%的时间在基线的气候。湖泊之间的平均气候不同,这个阈值将为每个单独的湖在世界各地略有不同。
湖热浪还是一个非常新的概念,第一作者理查德博士Woolway从欧洲太空总署告诉碳简要:必威手机官网
”这项工作是我们的主要新奇的概念引入湖热浪…在这个工作中,我们显示,第一次热浪也经常发生在湖泊和这些对气候变化很敏感。”
这项新研究确定气候变化对热浪的影响强度、频率和持续时间对全球702个湖泊。它使用卫星观测和模拟淡水湖模型(pdf),由四个气候模型,模拟日常表面温度在20和21世纪。
下面的表显示了湖的平均强度和持续时间的热浪在20世纪末(1970 - 99)和预计结束的21世纪(2070 - 99)。两个排放场景显示21世纪预测——低排放RCP2.6场景和高排放RCP8.5场景。
| 1970 - 1999 | 2070 - 2099 低排放的情况 |
2070 - 2099 高排放的场景 |
|
|---|---|---|---|
| 平均热浪强度(C) | 3.7 | 4.0 | 5.4 |
| 平均热浪持续时间(天) | 7.7 | 27.0 | 95.5 |
这项研究还被分类湖热浪的强度——温和,强壮,严重或极端。下面的图显示了模拟每年总数量的“热浪天”四个强度——回到1900年和2100年三个不同发射场景(包括RCP6.0)。
全球年平均数量适中,强大的,严重的或极端的“热浪天”RCP2.6模拟1900年和2100年之间,RCP6.0, RCP8.5。数据从Woolway et al (2021年)。图通过碳短暂使用必威手机官网Highcharts。
贯穿整个20世纪,平均每年大约15湖热浪天全世界最被列为“温和”的国家。然而,热浪天湖的总数从2000年开始显著增加三个发射场景测试。
RCP2.6在场景中碳排放量最低的国家,每年有将近100的热浪天结束的21世纪,强度相当均匀地分成四个类别。然而,在最高的排放情况下,RCP8.5,每年有超过200的热浪天结束的21世纪,大多数被归类于“极端”。
永久湖热浪
湖进入“永久热浪”状态时其表面温度持续超过阈值温度整整一年。下面的图显示了多少702年的湖泊研究预计将达到这种状态在21世纪。
历史数据显示在黑色、低排放场景RCP2.6所示蓝色,mid-emissions场景在橙色和高排量RCP6.0场景RCP8.5为红色。
在2000年之前,没有一个湖泊的研究达到了一个永久的热浪的状态。然而,21世纪的结束,甚至最低的排放场景RCP2.6导致永久性的热浪的湖泊研究。
在81年发射的场景中,最高的702个湖泊研究到2099年达到一个永久的热浪状态。凯瑟琳O ' reilly博士地质副教授伊利诺斯州立大学”,他并没有参与这项研究,告诉碳简短的对这一发现的意义:必威手机官网
“我也惊讶,有点震惊,看到许多湖泊会永远处于“热浪”状态。很难想象,不会有实质性的变化在这些条件下湖泊环境。就像我们将生活在一个不同的星球。”
研究还发现,表面热浪更持久和更少的强烈的深湖- 60米深的浅水湖泊。这是因为更深的湖泊有更大体积的水的分配热量,Woolway告诉碳简要:必威手机官网
“我们称之为热惯性:就像一个沉重的火车加速和减速的时间长于一个更轻的汽车就像一辆车,深湖泊升温和降温慢于浅水湖泊。这使得热浪没那么强烈,但持久。”
O ' reilly的评论,这热惯性可能导致重大环境影响——特别是在深湖:
“湖的一个问题是,如果一个热浪有实质性的影响,我们不知道将会多么容易恢复湖。更深层次的湖泊可能斗争更多反弹——作者指出这一点温度,但我们也需要看看这是湖泊环境的其他方面。”
热浪最严重的湖在哪里?
在这项研究中使用的702个湖泊可以分为“热区域”,基于表面温度的季节性模式,研究说。例如,塔纳湖在埃塞俄比亚——的来源蓝色尼罗河——是一个低空“热”南部湖,虽然罗蒙湖在苏格兰是一个高空“酷”北部湖。
左边的地图显示了湖泊和热的地区,而右边的图显示了每年的平均表面温度湖模式的9个热的地区。
湖泊具有高变异性的表面温度通常是发现在中高纬度大陆地区,同时在低纬度热带湖泊变化较少。研究还发现,高纬度地区湖泊通常比低纬度看到更多强烈的热浪湖湖泊。
随着热浪变得更加强烈和持久的湖,他们开始在今年发生在不同的时间。本文解释说,在高排量的情况下,“湖热浪将不再局限于一个赛季,但将扩展到多个季节”。
湖热浪的影响
湖热浪可能减少个别物种生活在湖泊——“在某些情况下非常”——Woolway告诉碳短暂。必威手机官网他补充说,热热浪”已经暴露小说和水生生物,在某些情况下,致命的条件,导致大规模死亡事件风险增加,如鱼死亡”。
此外,Woolway继续,湖热浪可以增加的藻类大量繁殖,比如“产毒蓝藻”,可以“创建一个严重的健康威胁的牛,宠物,和人类的影响提供安全饮用水和灌溉用水。”
事实上,极端高温时期湖泊可能比海洋或陆地更严重的生态影响热浪,根据Alistair Hobday博士、研究主任联邦科学与工业研究组织(CSIRO)在澳大利亚,他并没有参与这项研究。他告诉碳简要:必威手机官网
“在海洋和陆地系统中,许多物种所强调的热浪可以搬去凉爽的水域。在湖泊、硬边界,唯一的避难所是搬到更深的冷却器水…所以期待热浪更戏剧性的湖的生态影响比海洋生物学。”
水生生物已经接近其最大可居住的地区气温将尤其受到热浪湖,该报说
Hobday指出,这项研究可以用作湖经理“热浪的反应计划”,但指出,从长远来看,“唯一的方法来减少频率,严重程度,和持续时间的热浪是减少变暖”。
埃莉诺·詹宁斯博士研究报告合著者的邓多克理工学院在爱尔兰,补充说,了解湖热浪本身是“不够”,它必须转化为行动,除非它:
“知道非常戏剧性的和极端的变化可能是不够的。这些知识必须转化为个人和政府行为如果连一些最极端的后果的湖泊,和生活在那里的物种,是要避免的。”
Woolway, r . l . et al。(2021)湖热浪在气候变化、自然,doi: 10.1038 / s41586 - 020 - 03119 - 1