定义口渴世界的地缘政治 SM.
山水供应量超过20亿人可以改变

由科学的美国人(需要订阅),详细 关于地球78多个最重要的山顶的数据如何预测雪花的数量和时间的变化:

在尼泊尔鼻子的海拔5300米内,夜晚的夜晚长时间延长了5,300米 ’亚拉冰川。在下午8:00。,在尼泊尔Dal Bhat(扁豆和米饭)之后,我们的探险队的10名成员在沉睡的袋中避难到沉睡,在占临时营地的小帐篷里。睡着的艰难是艰难的,因为低氧浓度愚弄我们的身体以增加他们的心率。因此,我花了很多隔夜时间听雷鸣雪崩和破解冰的遥远的声音,考虑了是否将睡袋留下来撒尿,是第二天不会忘记什么。一旦太阳升起,营地熙熙攘攘,我们正在路上陡峭的冰川,在5,600米处安装特殊乐器。

我们的团队,其中包括来自尼泊尔国际山地发展中心的同事,一直在这个地方开展野外探险,从2012年开始,我们已经竖立了大型营地的自动化气象站,升高了测量降水,雪深,辐射,温度,相对湿度和风,使廊杆成为亚洲最佳监控的高空集水区之一。我们需要每六个月访问该站以维护仪器并下载其数据;没有蜂窝网络自动传输读数,并且山脉倾向于阻止卫星信号。在目前的上升,我们将在3米高的金属框架上安装新传感器,我们将钻入冰。传感器将测量升华 - 通过取样温度和蒸汽直接测量冰的相变至水蒸气10次。

这些探险帮助我们收集了了解高空水循环所需的信息:雪花在山顶上逐渐变成 冰川冰,慢慢地流下坡并融化。水瀑布落入越来越多的河流,供应众多高海拔沉淀,以及农业梯田,水电站,森林,谷农业领域以及大型城市和行业。当我们开始时,高空水循环在很大程度上是一个谜。我们不知道雨水实际上是多少,水流入并从积雪中流出,或者为什么冰川覆盖在碎屑中掠过的碎屑似乎融化为无泥土的同行。我们需要知道这些细节,以确定最终流出积雪和冰川的水,以及流量的数量和时间可能会在未来变化。

Langtang Contramment是一条小河流域,耗尽了几个山峰和冰川。它喂养TriShuli河,这是最近建造的水电坝中途的重要水源,沿着山脉中途,灌溉场更远。大使流动导致恒河达人数达到数百公里,这为4亿人提供了4亿人,因为它排空到印度孟加拉湾的湾。在喜马拉雅山脉上有数百种兰塘等集水区。

与许多其他山脉相同的动态,例如阿尔卑斯山,安第斯山脉和落基山脉。一项研究我们 发表于自然界 2019年12月透露,这些“水塔”中的78名来自中国的塔里姆到秘鲁的La Puna,全球近20亿人提供大部分淡水。计算机模型表明,气候变化可能会威胁这些重要的水供应。温度,降水模式,积雪的积累和熔化的变化,空气传播的颗粒的分布均有帮助确定水的下降程度。然而,与气候变化和可持续性有关的大多数计划和政策都忽视了山水的作用。现在我们系统地研究了世界’S顶级水塔,可能开始改变。

季风支配地位

山脉功能像水塔一样,因为它在较低周围地形上升的高度下雨并使更多的降雨量更下雨,因为大部分降水量暂时存放为雪和冰川冰。这种雪和冰慢慢稳定地融化,提供可靠,可预测的水供应,并作为对干法术的天然缓冲液。

尼泊尔的水储存了很高’S山对生活的人来说至关重要,因为 季风风 6月至9月之间提供70%至80%的喜马拉雅山’年降水量。来自我们气象站的数据,与天气模型相结合,揭示了季风如何与山脉互动。即使穿过兰塘等小型集水区,下雨也有所不同。山谷向西奔跑,其海拔朝着那方向上升。大部分温暖,潮湿的空气沉淀到山谷的入口之间,约为1,350米,喇嘛酒店村2,480米。我们在这个网站上测量了大约250厘米的年降雨量,这是山谷的最潮湿。 Kyanjin村庄,3,900米,距离东方仅15公里,但在那里,我们的每年降雨量约为80厘米的降雨量 - 超过三倍,如附近所以干燥。

科学家在尼泊尔喜马拉雅山的亚拉冰川上安装气象站

科学家在尼泊尔的亚拉冰川上安装了5,600米的气象站 ’他的喜马拉雅山可以帮助确定雪如何积累和解冻。融化开始作为涓涓细流流下坡,收集越来越大的河流,供水,供水到农场,水电坝和数百万人来到恒港恒河和孟加拉湾。信誉:Usmar Helleman

山脉的位置和形状会产生其他局部效果。如果我们在5,300米处从Kyanjin到亚拉冰川,平均降水量将再次增加40%。大型,中谷尺度的过程一起塑造了整个地区雨雪的分布。例如,如果大多数降水降低到较低的海拔雨中,例如,如果大多数降水降至高空雪,则下面的河流将不同地流动。

地图
信用:映射专家

要了解水塔的动态,我们已经广泛调查了靠近亚拉冰川的积雪中的水量。这个金额,称为 雪水等价物,受到多少雪落的影响,融化和稀释剂是多少,升华程度和风量有多少。我们的仪器在5,300米的大型营地测量了许多这些变量。条件可能是严重的:极端寒冷导致电池爆炸,高风有扭曲的传感器,雪崩已经击倒了脚手架拿着我们的乐器。

测量升华尤其棘手,湍流过程中发生的湍流过程,在喜马拉雅冬季很常见。我们在5,600米处竖立的仪器通过测量空气湿度和温度的变化而定量升华。我们发现,在刮风,暴露的地方,大约21%的降雪中从未结束过河流,因为它升华到大气中。这种现象表明,即使在低于零摄氏度低于零摄氏度的温度下,积雪也会缩小。

我们还发现,当空气温度在雪上方两米以下时,雪地上有足够的能量’S表面融化。能量是来自太阳的短波辐射的净导致,表面和大气发出的长波辐射,以及湍流热通量。积雪内有很有趣的动态。在晚上在白天融化到水中至少30%的雪。熔化积雪需要更多的能量,而不是纯粹是基于它的质量的预期。

我们在雪地上方安装的另一种乐器,衡量伽玛辐射的变化作为雪水等效的代理。雪下方的岩石自然地发出伽马射线,其信号衰减的程度与水在积雪中实际存储的水有关。

有时我们会达到意外的方法来收集信息。大约八年前,在塔斯马尼亚州的一位同事们在那里送到了一个滑坡上的旱芹,并回到了关于滑坡的有趣数据’S音量和速度。我们意识到我们可以使用相同的方法来获得玻璃玻璃玻璃的数据,这很难访问。我们的第一次郊游于2013年,在Kyanjin之上的冰川舌头上。

无人机需要冰川的重叠图片’S表面。软件将表面高度确定为大约10厘米的显着分辨率。我们每六个月左右重复调查,直到2019年。我们发现冰川’SEDED每年达到约40米,即一年的表面缩薄约80厘米,并且DWWINDLING ICE几乎没有流动。直到寒冷的质量不再有资格作为冰川,它不会很长。相反,它将是一块慢慢枯萎的冰,就像一堆肮脏的雪一样犁过停车场的尽头。从理论上讲,碎片覆盖的冰川应该比同一高度的无碎屑冰川融化得更慢,因为碎片充当绝缘。但我们确定了扩增整体过程的熔体热点。我们永远不会找到传统的卫星图像,因为它的分辨率太粗糙了。

我们将所有这些拼图都放入我们的模型中,以了解未来河流中的水量。然而,最后一个大块是今天在河流中流动的水量。单独的水高度不能表示流量。我们需要一个所谓的额定曲线 - 水位和河流之间的关系’S放电。这种曲线必须代表撞击下坡和微薄的冬季径流的高季风流动。生成可靠的数据也是一个挑战。在河流中,我们要么在河流底部的钢管内留下一个压力传感器,或者在河上方几米的框架上安装雷达传感器’S表面。我们还将盐进入仪表上游的河流,并测量仪表网站的电导率变化;盐稀释程度可以帮助我们确定放电。即使条件比5,300米更热情好客,传感器也被季风洪水冲走了。但经过多年的努力,我们现在有一个相当好的水流的想法。

亚拉冰川的大营地

亚拉冰川的大型营地,5,300米,是每六个月的休眠的起点,以设置设备,从山上散落的仪器检索数据。包括作者(在框架上的蓝色夹克)的研究人员,也必须保持由极端温度和风吹的传感器。信用:沃尔特·艾伯拉德

雪崩和洪水

多年来,我们一直将各种集水区的调查结果集成到描述影响喜马拉雅水流的所有过程的模型中;其他科学家在全世界其他山地地区都在做同样的事情。气候变化提出了一些阴谋因素。一个是高度依赖的变暖,其中山脉比下躺线更快,因为云层的大气反馈,如云层,湿度和更高的反诉作为积雪撤退。全球变暖为1.5摄氏度,意思是在喜马拉雅山中变暖的2.1摄氏度。

另一个因素是季节性。温暖的大气 保持更多的水分,导致更多的山地降水。而且更多的是下雨而不是雪,降落在以前被冰覆盖的岩石表面,迅速进入河流。根据去年7月发布的研究,大多数模型预测了潮湿的气候,尽管该地区的条件可以广泛变化。与稳定状态的冰川相比,熔化的冰川将在短期内提供更多的河水,但长期较少,因为冰川撤退上坡和冰川。我们估计廊塘将袭击2060年左右的峰值供水;之后,供应将稳步下降。

当我们竖立更多传感器时,我们将实现更大的理解,使观察网络更密集,特别是在高海拔处,以及我们将数据与极其详细的模型集成。卫星遥感也可以帮助我们更好地估计盆地的传感器之间的降水模式,允许我们微调我们的模型。其他研究团队在山区地带中取得了类似进展。丰富的数据集可用于阿尔卑斯山,例如和andes。在加德满都大学的研究人员和法庭大学的研究人员将注意力转移到更高地,在更高的地面上,覆盖范围更好,以安纳布尔纳峰和珠穆朗玛峰山脉测量。

我的团队也通过使用水文模拟来分析了全球的供应。我们的自然研究在全球范围内排名山水塔。如果它富有冰川,雪或湖泊,并且从下游人民的需求很大,我们考虑水塔“重要”。大型水塔包括科罗拉多州,加拿大西部的弗雷泽和阿根廷的黑人,以及饲养莱茵河和浦河河的欧洲阿尔卑斯山。

我们的建模显示亚洲’S的范围,饲料主要河流(如Amu Darya和Indus)是世界上最重要的。它们也是最脆弱的:模型项目强劲的温暖率,以及迅速增长的人口和经济,将巨大地提高水需求。平均水资源可用性直至Midcantury不起作用,部分原因是季风降雨,但长期预测是严峻的。除非世界彻底减少温室气体排放,否则我们预测到本世纪末将损失50%至60%的冰块。

短期内高山亚洲的大挑战将应对河流流量和自然灾害的变化。在一些盆地中,雪融化可能比以前早些时候开始几周,需要农民改变作物或播种时间表。随着积雪提供更少的缓冲区,肿胀的河流将在每年面临严重洪水的地区增加。

山区的极端降雨也导致更多的山体滑坡,特别是在季风期间。更大的熔化是将冰川湖填充到边缘,当岩石脊时造成灾难性的洪水,因为它们背后的巨大水压爆裂了湖泊。在过去的二十年中,雪崩,山体滑坡和突然洪水等自然灾害导致数千次伤亡和数十亿美元’值得经济损害。极端降雨和变暖的未来增加将加剧这些危害。损害赔偿也将升级,因为种植越来越高的人口越来越高的城镇和水电坝。

虽然这些整体趋势很清楚,但必须详细研究每个地区,以便在那里提供有用的信息。一个异常是一个中亚地区,将东部帕尔和卡拉科姆与西昆仑山联系。冰川有稳定甚至越来越多的质量,我们几乎在地球上看不起。在过去一年内收集的数据概述了附近的塔里木盆地的耕种和灌溉可能发挥作用。从地下水和表面源取出的灌溉水蒸发到大气中,作物蒸腾增加了更多的水分。这种蒸气在山上融化,落在雪中 - 一种批判性提醒,人类行为可以改变自然系统。

山地政策

高空水循环研究已经创造了对全球数十亿人的重要性的认识。官员现在应该开始行动以保护它。

第一步是在更广泛的讨论中包含关于保留地球的山脉’自然资源。当地,领导人可以创建国家公园,以保护从开发的高峰。他们可以设定政策,以减少污染和黑碳排放,以减少空中碎片。他们可以建造水库,以储存雨水和积雪在春季迅速融化 - 只要他们分析了一个结构’S尺寸和对水流的影响可能会干扰生态系统。一个很棒的例子来自Langtang Valley。在两年前,上层村没有电,当时一个非政府组织和社区建造了一个现在为村民提供电力,因此互联网的水电站。

邻国可以共同努力降低水需求;条约可以涵盖从高峰流下的河流竞争,经常交叉国界。来自八个国家的部长触摸印度教古山喜马拉雅地区在10月20日举行了一个强大的例子,当他们举行山顶并签署了向宣言使用科学来改善山地政策,听取了该地区的建议’在全球谈判中,高度多元化的人口,并称为统一的声音。数百万人在阿富汗,孟加拉国,不丹,中国,印度,缅甸,尼泊尔和巴基斯坦依赖于印度教Kush Himalayas的水,雨水模式和作物产量已经发生变化。

世界’S高峰正在迅速转化。在未来几十年内,许多生活在下游的人们将不得不适应更多的天气极端,更大的自然风险和供水转变。科学家,工程师和政策制定者现在应该加入武力,并立即采取行动,以确保可持续的山区水资源用于后代。



此条目已于2021年1月18日星期一发布于2021年上午5:23,并提交 中国, 印度, 尼泊尔, 西藏, 西藏高原. 您可以通过遵循任何答复此进入 RSS 2.0 feed.  双方的意见和坪目前封闭。 

评论被关闭。


 
©2021水政治LLC。 “水政”,“水”。政治。生命',并“定义口渴世界的地缘政治”是水政LLC的服务痕迹。