Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain
Forskare som tittar på de meteorologiska effekterna av klimatförändringar har vanligtvis tittat på ökningar av hårt väder och orkaner. Nu studerar de en annan konsekvens av den globala uppvärmningen som kommer att få betydande ekonomiska konsekvenser:torka.
Forskare vid det amerikanska energidepartementets (DOE) Argonne National Laboratory har utvecklat en ny metod för att bedöma sannolikheten för extrema torkaförhållanden i flera olika regioner i USA under resten av seklet. Genom att använda denna metod, baserad på mycket detaljerade regionala klimatmodeller, har de funnit att torka sannolikt kommer att förvärras av den globala uppvärmningen. Detta fynd är särskilt troligt i regioner som Mellanvästern, nordvästra USA och Kaliforniens Central Valley.
"Den beräknade förvärringen av torkan som ett resultat av den globala uppvärmningen kommer sannolikt att få betydande konsekvenser när det gäller förlust av skörd, skogsbränder och efterfrågan på vattenresurser", säger Rao Kotamarthi, miljöforskare i Argonne och författare till den nya studien.
När de tittar på framtida prognoser för torka under loppet av resten av seklet, tror forskarna att den nya tekniken kan hjälpa dem att förstå "snabbtorka"-händelser som har en snabbt inträdande period som kan vara så kort som några veckor. "Flash torkar, som deras namn antyder, händer väldigt snabbt," sa Kotamarthi. "Medan konventionella torka är relaterade till en långvarig brist på nederbörd, uppstår snabbtorka på grund av höga temperaturer och extremt höga avdunstningshastigheter."
Till skillnad från orkaner, som har en rigorös klassificeringsskala, använder forskare olika metoder för att klassificera torka. Dessa sträcker sig från rapporter från jordbrukare till noterade nederbördsunderskott för att bedöma vilka regioner som upplevde torka. I vissa regioner i landet som vanligtvis upplever ganska låg nederbörd till att börja med, såsom sydvästra USA, kanske bristen på nederbörd inte är tillräcklig för att på ett adekvat sätt representera effekten av en torka, sa Kotamarthi.
Istället för att använda nederbördsunderskott för att identifiera torka vände sig forskarna till en ny åtgärd som kallas ångtrycksunderskott, eller VPD. VPD beräknas utifrån en kombination av temperatur och relativ luftfuktighet och består av skillnaden mellan hur mycket vattenånga luften kan hålla när den är mättad och den totala mängden vattenånga som finns tillgänglig. "En längre period av VPD som är högre än genomsnittet kan innebära att en torka inträffar", säger Argonne miljöforskare Brandi Gamelin. "Vi ser på torka annorlunda genom att helt kringgå nederbörden - för att i första hand titta på effekten av temperatur och framtida temperaturförändringar på torka."
Eftersom mängden vatten som luft kan hålla beror på dess temperatur, har varmare luft vanligtvis en högre VPD än kallare luft. "Kall luft behåller mindre fukt än varm luft, så ju varmare lufttemperaturen är, desto mer vattenånga kan den hålla, vilket kan dra ut fukt från ytan och torka ut den," sa Gamelin.
Enligt Gamelin representerar positiva värden för det Argonne-producerade Standardized VPD Drought Index (SVDI) torkningsförhållanden.
Eftersom nuvarande torkaövervakningsindex bygger på vecko- eller månadsdata, representerar de vanligtvis eftersläpande indikatorer för faktisk torka. Eftersom SVDI använder dagliga data, är det användbart för att identifiera snabba torka som inträffar under en kortare tidsperiod, sa Gamelin.
En artikel baserad på studien, "Projected U.S. drought extremes through the twenty-first century with vapor pressure deficit," publicerades i numret av 21 maj avScientific Reports.
Förutom Kotamarthi och Gamelin är andra författare till studien Argonnes Jeremy Feinstein, Jiali Wang, Julie Bessac och Eugene Yan. + Utforska vidare
