Засуха в Канаде - Drought in Canada
Длительный, большой площади засухи среди Канадский самые дорогостоящие стихийные бедствия, имеющие серьезные последствия для широкого круга секторов, включая сельское хозяйство, лесное хозяйство, промышленность, муниципалитеты, отдых, человеческое здоровье, общество и экосистемы. Они часто снижают доступность воды, истощая влажность почвы, уменьшая ручьи, понижая уровень озера и водохранилища, и уменьшая грунтовые воды запасы. Это в конечном итоге влияет на несколько видов экономической деятельности, включая, например, сокращение сельскохозяйственного производства, сокращение производства гидроэлектроэнергии и увеличение затрат на транспортировку пресной воды. Засуха также создает серьезные экологические опасности, такие как сокращение качество воды, водно-болотное угодье потеря, эрозия почвы и деградация, и разрушение экологической среды обитания.
Хотя большинство регионов Канады испытали засуху, многие из южных регионов Канады Канадские прерии и интерьер Британская Колумбия наиболее восприимчивы. За последние два столетия на западе Канады произошло по крайней мере 40 засух, причем многолетние эпизоды наблюдались в 1890-х, 1910-х, 1930-х, 1960-х, 1980-х и начале 2000-х годов. Засухи на юге Онтарио / Квебека обычно короче, меньше по площади, реже и менее интенсивны. Тем не менее, в ХХ веке там были и крупные засухи. Засухи в Атлантические провинции встречаются еще реже. Засуха меньше беспокоит Северная Канада в основном из-за более низкой плотности населения. Однако учащение лесных пожаров в засушливые годы может иметь серьезные экономические последствия.
Редко засуха была настолько серьезной или обширной, как недавний эпизод 1999–2004 годов.[2] Это была самая сильная засуха за последние сто лет в некоторых частях канадских прерий. Количество осадков значительно ниже нормы было зарегистрировано в районах Альберта и Саскачеван в течение более четырех лет подряд, с осени 1999 г. по весну 2004 г. Медицинская шляпа, Киндерсли, и Саскатун был более засушливым, чем в 2001 году. 2001 и 2002 годы, возможно, также принесли первые зарегистрированные засухи от побережья до побережья, но были редкими, поскольку они поражали районы, менее привыкшие к засухе, включая части Атлантическая Канада и северные сельскохозяйственные прерии (см. рис. 1). Канадский Валовой внутренний продукт упала на 5,8 млрд долларов в 2001 и 2002 годах. Кроме того, ранее надежные источники воды, такие как ручьи, заболоченные земли, водохранилища и грунтовые воды, подвергались стрессу и часто выходили из строя. Например, количество естественных прудов прерий в мае 2002 г. было самым низким за всю историю наблюдений, в то время как в 2001 г. в районе Великих озер-Св. Уровень воды Лоуренса упал до самого низкого уровня за более чем 30 лет, что значительно увеличило расходы на морские перевозки. В британская Колумбия и Манитоба, гидроэлектрический генерация была сокращена, что потребовало дополнительных закупок электроэнергии в соседних юрисдикциях. В 2002 году количество лесных пожаров в Альберте увеличилось в пять раз по сравнению со средним показателем за десять лет, а летом 2003 года в населенных районах внутренней Британской Колумбии возникли пожары, вызванные засухой. К долгосрочным воздействиям относятся деградация почв из-за ветровой эрозии и ухудшение состояния пастбищ, восстановление которых может занять десятилетия и больше.
Высокие температуры поверхности усугубляют засухи за счет повышения эвапотранспирация летом и увеличивается сублимация и таяние снежный покров зимой. В течение 20 века среднегодовые температура воздуха повысилась примерно на 1 ° C над югом Канады, при этом наибольшее потепление наблюдается на западе, а наибольшие - зимой и весной. За тот же период ежегодно осадки значительно увеличился на большей части юга Канады, за исключением южной Альберты и Саскачевана. Совпадение со значительным повышением весенней температуры с 1980-х годов до настоящего времени было связано с быстрым сокращением снежный покров во второй половине снежного сезона. За последние 30–50 лет в среднем ручей снизился во многих частях Канады со значительным сокращением на юге. Уровни воды Великих озер в течение ХХ века существенно изменялись без каких-либо признаков долгосрочной тенденции. Более низкие уровни совпали с засухой 1930-х, начале 1960-х годов и недавним засушливым периодом 1999-2001 годов. Над прериями количество и уровень воды в заболоченных землях не показали четкой тенденции за последние 40–50 лет.
Индексы используемые для измерения засухи, демонстрируют значительную изменчивость в десятилетнем масштабе без каких-либо заметных долгосрочных тенденций в какой-либо части страны. Однако в большинстве южных регионов Канады с конца 1990-х до начала 2000-х годов были засухи. Наихудшие и самые продолжительные засухи в Канадских прериях во время инструментальный период произошел в начале ХХ века (1920-е и 1930-е годы). Палео исследования над юго-западными канадскими прериями с использованием хронология годичных колец датируемые 1597 годом, указывают на то, что в 20-м веке не было продолжительных засух 18-го и 19-го веков, когда засухи наблюдались десятилетиями.
Причины
Хотя были проведены значительные исследования засухи, до сих пор нет законченной теории, объясняющей их образование, сохранение и прекращение. Основным фактором начала и продолжения засухи являются особые схемы обращения в верхняя атмосфера. Например, над канадскими прериями сезон созревания продолжительные засушливые периоды связаны с устойчивой атмосферной циркуляцией, которая включает в себя большую амплитуду гребень по центру области. Этот гребень создает «Условия блокировки» это вытесняет следы шторма подальше от области. Засуха также может возникать и / или усиливаться зимой, когда из-за отсутствия снега весна становится ниже обычного. сток и, таким образом, уменьшился сток ручья и пополнение запасов влаги в резервуаре и почве. Уменьшение зимних осадков также вызвано устойчивыми моделями атмосферной циркуляции, которые включают: гребень над пораженным участком.
Засухи, как правило, продолжаются. Теплая сухая весна сменяется жарким сухим летом; теплое лето сменяется другим теплым летом; и так далее. Эта взаимосвязь, вероятно, связана с процессами обратной связи (такими как аномалии влажности почвы), которые усиливают или продлевают засушливые ситуации (однако для подтверждения этого требуются дополнительные исследования). Значительное количество исследований засухи в Канаде было проведено в рамках Инициатива исследования засухи, в котором подробно рассказывается о засухе 1999-2005 гг. в канадских прериях.
Причины сохранения моделей циркуляции, которые приводят к засухе, не совсем понятны, но, вероятно, связаны с поверхностными граничными условиями, такими как снег и лед покров, растительность, влажность почвы и температура поверхности моря (SST), которые заставляют климатическая система за счет изменения их оптических и тепловых свойств. Эти вынуждающие факторы напрямую влияют на атмосферный поток от местного до регионального, что, в свою очередь, может повлиять на крупный тираж над другими регионами земного шара (известными как телесоединения ). Для Канады значимые отношения между Эль-Ниньо[3] и Ла-Нинья[4] определены события, температура зимой / весной и осадки. В целом, Эль-Ниньо ассоциируется с более теплой / сухой зимой, а Ла-Нинья имеет противоположный эффект. Связь между канадским климатом и телекоммуникациями, такими как Тихоокеанская декадная осцилляция и Североатлантическое колебание также очевидны, но в основном в зимний период. Телесоединения летом не такие сильные. Однако недавние исследования показали, что некоторые Эль-Ниньо События связаны с летним дефицитом влаги на западе двух третей Канады, в то время как Ла-Нинья дает обилие летней влаги на крайнем западе Канады. Значительное отставание между летним увлажнением и крупномасштабными ТПМ создает основу для развития долгосрочное прогнозирование условий засухи в Канаде.
Примеры
Большой Ванкувер в последние годы был подвержен летним засухам.
Будущие засухи
В ответ на экономическое и экологическое значение засухи, была выражена научная озабоченность относительно изменение климата влияет на частоту, продолжительность и суровость засух в будущем в различных регионах земного шара, включая Канаду. Климатические модели прогнозируют значительное повышение температуры и в целом небольшое увеличение количества осадков над югом Канады. Это приводит к увеличению в будущем высыхания континентальных внутренних районов летом и связанному с этим риску засух. Повышенный риск засухи объясняется сочетанием повышенной температуры и потенциальная эвапотранспирация не уравновешивается осадками. Обратите внимание, что существует значительная неопределенность в отношении будущих осадков, особенно на региональной основе. Кроме того, нет единого мнения относительно будущих изменений в телесоединения и поскольку эти модели оказывают значительное влияние на температуру и осадки над Канадой, понимание относительной вероятности будущей засухи остается огромным пробелом в знаниях.
Мониторинг и прогноз
Для мониторинга засухи используются многочисленные индексы, измеряющие степень засухи. Они варьируются от тех, которые учитывают только осадки, до сложных индексов, которые включают подход водного баланса с использованием осадков, предшествующих влажность почвы, потенциал эвапотранспирация, и сток. Для Канады - информация в реальном времени о состоянии пастбищ, запасах поверхностных вод на фермах и некоторых других индексы засухи предоставляются в Сельское хозяйство и агропродовольствие Канады Часы засухи [5] интернет сайт. Сайт отслеживает риск и статус засухи в основных сельскохозяйственных регионах страны, а также пропагандирует методы снижения уязвимости к засухе. В Монитор засухи в Северной Америке [6] была создана в результате совместных усилий экспертов по засухе в Канаде, Мексике и США для еженедельного мониторинга засухи. На сайте представлены карты Северной Америки, основанные на синтезе нескольких индексов и местных воздействий, которые наилучшим образом отражают текущие условия засухи.
Прогнозирование засухи предполагает прогнозирование климатических аномалий, которые создают необычно засушливые условия в течение длительного периода. Environment Canada производит трехмесячный детерминированный прогнозы температуры и осадков на следующие периоды 1–3, 2–4, 4–6, 7–9 и 10–12 дней. Прогнозы на 1-3 и 2-4 месяца основаны на совокупности из 40 прогонов моделей. Вероятностные прогнозы, которые дают оценки вероятности того, что среднее сезонное будет выше, близко или ниже нормы, также представлены для периодов 1-3 и 2-4 месяцев. Прогнозы на 4–6, 7–9 и 10–12 месяцев составляются статистическим методом. Прогнозы обновляются ежемесячно и публикуются на сайте Environment Canada. Сезонные прогнозы [7] интернет сайт..
Приспособление
Адаптация предполагает приспособление к изменение климата, изменчивость и крайности, чтобы избежать или смягчить негативные воздействия и воспользоваться возможностями. Адаптация к засухе включает краткосрочные и долгосрочные действия, программы и стратегии, реализуемые как во время, так и перед засухой, чтобы помочь снизить риски для жизни людей, собственности и производственного потенциала. Канадцы имеют большой опыт адаптации к засухе, однако их стратегии различаются в зависимости от сектора и местоположения. Районы с повышенным риском засухи часто лучше подготовлены к засушливым условиям. Решения по адаптации к засухе принимаются на самых разных уровнях - от отдельных лиц до групп и учреждений, до местных и национальных органов власти. Существуют различные процессы или стратегии адаптации, включая разделение и / или несение убытков, изменение последствий засухи, исследования, обучение, изменения в поведении и избегание. Адаптивные меры включают: почва и сохранение воды, улучшенный орошение, строительство инфраструктуры (скважины, трубопроводы, резервуары) и разведка грунтовые воды запасы. Полезность этих стратегий зависит от местоположения, сектора, характера и времени засухи. Более эффективные меры управления могут быть приняты за счет улучшенного мониторинга засухи и расширенного прогнозирования. Корректировки, которые происходят после засухи, обычно менее эффективны по сравнению с запланированной упреждающей адаптацией.
Ключевые ссылки
Бонсал Б.Р., Эйдер Р., Гачон П., Лапп С. 2013. Оценка засухи в прериях Канады: прошлое, настоящее и будущее, Климатическая динамика, Том 41, Выпуск 2, стр. 501–516
Бонсал Б.Р., Чакраварти А.К. и Лоуфорд, Р. 1993. Телесвязь между аномалиями ТПО в северной части Тихого океана и вегетационным периодом продлила засушливые периоды в канадских прериях, Международный журнал климатологии, 13, 865–878.
Бонсал Б.Р., Шаббар А. и Хигучи К. 2001. Влияние низкочастотных режимов изменчивости на зимнюю температуру в Канаде, Международный журнал климатологии, 21, 95-108.
Бонсал, Б. и М. Регьер, 2007 г. Историческое сравнение засухи 2001/2002 гг. в канадских прериях, Climate Research, 33, 229–242.
Браун Р.Д. 2000. Изменчивость и изменение снежного покрова в северном полушарии, 1915–97, Journal of Climate, 13, 2339–2355.
Чипанши, A.C., Финдлейтер, К.М., Хэдвен, Т. и О’Брайен, Э.Г. 2006. Анализ последовательных засух в канадских прериях, Исследование климата, 30, 175–187.
Maybank, J., Bonsal, B.R., Jones, K., Lawford, R.G., O’Brien, E.G., Ripley, E.A. и Уитон, Э. 1995. Засуха как стихийное бедствие, Атмосфера-Океан, 33, 195–222.
Мил, Г.А. и Stocker, T.F. 2007. Глобальные климатические прогнозы, Глава 10 в: Изменение климата 2007: Основы физических наук, Межправительственная группа экспертов по изменению климата, Cambridge University Press, Кембридж, Великобритания, стр. 747–845.
Sauchyn, D.J. и Скиннер, W.R. 2001. Отчет о суровости засухи на юго-западных равнинах Канады, Canadian Water Resources Journal, 26, 253–272.
Шаббар А., Бонсал Б. и Хандекар М. 1997. Характер осадков в Канаде, связанный с Южным колебанием, Journal of Climate, 10, 3016–3027.
Шаббар А. и Хандекар М. 1996. Влияние Эль-Ниньо и Южного колебания на температурное поле над Канадой, Атмосфера-Океан, 34, 401–416.
Шаббар А. и Скиннер В. 2004. Характер летней засухи в Канаде и взаимосвязь с глобальной температурой поверхности моря, Journal of Climate, 17, 2866–2880.
Уитон, Э., Виттрок, В., Кульшрешта, С., Кошида, Г., Грант, К., Чипанши, А. и Бонсал, Б. 2005. Уроки, извлеченные из канадских засушливых лет 2001 и 2002: сводный отчет, Сельское хозяйство и агропродовольствие Канады, Публикация Совета по исследованиям Саскачевана № 11602-46E03, Саскатун, SK.
Чжан, X., Харви, К.Д., Хогг, В.Д. и Юзик, Т.Р. 2001. Тенденции речного стока Канады, Исследование водных ресурсов, 37, 987–998.
Чжан, X., Винсент, Л.А., Хогг, В.Д. и Ниитсу, А. 2000. Тенденции температуры и осадков в Канаде в 20-м веке, Атмосфера-Океан, 38, 395–429.
внешняя ссылка
- ^ Отдел климатических исследований, Метеорологическая служба Канады, Министерство окружающей среды Канады, Даунсвью, Онтарио.
- ^ Инициатива по исследованию засухи: последствия засухи В архиве 2009-05-31 на Wayback Machine
- ^ Информационный бюллетень об Эль-Ниньо В архиве 15 июля 2006 г. Wayback Machine, от Метеорологическая служба Канады
- ^ Информационный бюллетень о Ла-Нинья В архиве 17 июля 2006 г. Wayback Machine, от Метеорологическая служба Канады
- ^ Сельское хозяйство и агропродовольственная служба Канады за засухой
- ^ Монитор засухи в Северной Америке
- ^ Сезонные прогнозы Environment Canada
