出自科罗拉多州西坡流域的水在支持美国西部七个州的经济和自然环境方面起着举足轻重的作用。然而本月发表于《地球的未来》的一项研究却发现，即便在适度气候预估条件下，这些流域也面临着潜在的临界点，即向鲍威尔湖和其他关键地区的传统输送水量的水平可能不再可持续。
出自历史记录（橙色）和基线隐马尔可夫模型集合（蓝色）的每个西坡流域出口处的月流量。（Gold et al.《地球的未来》2024）
该研究旨在探讨水文气候系统内部变异性以及气候可能发生的变化如何影响每个西坡流域内以及整个更大区域系统内的多部门干旱脆弱性。作者们介绍了一种方法来生成径流情景和探究干旱对西坡流域的影响。他们通过一个人类-自然系统模型来运行这些情景，以调查局地和区域的干旱脆弱性。他们的研究结果显示，即使没有气候变化，下游用水户、农业和环境面临的干旱风险也会增加。此外，他们还发现，即使是乐观的气候变化预估也会加剧干旱风险，给当地用水户和更广泛的区域系统带来前所未有的挑战。
“我们的研究表明，即使是相对中等的气候变化和这些流域流量的下降，也有可能让系统面临越过临界点的风险，即这些流域不再能够维持我们在最近历史上习惯的向鲍威尔湖的输水水平，”该研究资深作者、康奈尔大学工程学教授Patrick Reed解释说。
西坡各流域的累积消耗性使用短缺。（Gold et al.《地球的未来》2024）
通过将科罗拉多州的水资源规划模型StateMod与一个新的隐马尔可夫建模框架相结合，该研究创建了数十万种在历史和气候变化条件下的流量情景。结果表明，仅依靠历史流量记录的干旱脆弱性分析可能会严重低估潜在干旱事件的严重程度及其对蓄水、农业和市政供水的影响。
“这一发现凸显了对先进干旱分析方法的需求，这些方法可以捕捉到这些广泛且相互关联的影响，”首席作者、荷兰乌得勒支大学地理水文学家David Gold指出。“随着水资源面临的压力越来越大，以科学为依据并考虑到各部门之间相互关联的综合管理方法对于保持复原力至关重要。”他补充说，探索性建模方法也为探讨全球制度上复杂的河流流域干旱脆弱性的其他研究提供了路线图。
（文/牛静美）
【参考来源：】
Gold et al.《探索科罗拉多州西坡河流流域的空间复合多部门干旱脆弱性》《地球的未来》2024（开放获取）
https://doi.org/10.1029/2024EF004841
https://news.cornell.edu/stories/2024/11/colorado-river-basins-could-face-tipping-point-drought-study-warns
