一项新的研究表明，考虑到山脉如何影响北美西部的El Ni?o和La Ni?a-induced降水变化，可能是科罗拉多河沿岸更明智的水资源保护规划的门票。
这项研究恰逢最近从强La Ni?a到强El Ni?o的转变，通过将150年的降雨和降雪数据与历史上的El Ni?o-Southern振荡模式进行比较，为更准确地预测西部山间冬季降水的努力带来了一定程度的精度。
总体而言，分析显示冬季降水在北方呈增加趋势，在南方呈减少趋势，特别是在20世纪后半叶。它还揭示了山脉如何放大和阻碍降水，导致西部降雨较多，东部降水较少。
研究人员说，更准确地估计过去的厄尔尼诺Ni?os在哪里和有多少冬季降水，可能有助于指导北美西部未来的资源管理，北美西部是世界上水资源最紧张的地区之一。
“由于西部降水的季节性，大部分降水都在冬季。该研究的主要作者、俄亥俄州立大学土木、环境和大地测量工程助理教授詹姆斯·斯塔奇(James Stagge)说:“如果你能预测冬天的降水量，你就能很好地了解夏季干旱期的水分配情况。”
“我们可以做的任何事情都可以提高我们预测在这个关键时期我们会得到多少水的能力，这使得城市、农民、水资源管理者和科罗拉多河契约的成员国为即将到来的干旱做好准备，并可能提前开始保护，这样他们就不会措手不及。”
这项研究发表在《自然-水》杂志上。
El Ni?o和La Ni?a共同构成El Ni?o南方涛动(ENSO)，分别代表南美洲和澳大利亚之间的太平洋区域比正常海洋温度更高或更低。这种异常现象对世界各地的气温和降水产生了广泛的影响，包括两者的极端下降或增加。
在这项研究中，Stagge和他的同事们挑出了历史上与ENSO模式相关的研究不足的西部山间地区，利用1871年的水表读数来分析El Ni?o和La Ni?a冬季降水的影响——通过这种方式，不仅将实际降水水平与特定的地理位置联系起来，还将其海拔高度联系起来。
这些读数与美国国家海洋和大气管理局(NOAA)维护的多元ENSO指数记录的ENSO趋势相匹配，该指数提供实时和历史的ENSO数据。
Stagge说:“我们没有使用气候模型，而是只使用观测结果，这让我们更接近现实。”“我们没有使用平均值——我们展示了关于El Ni?o和La Ni?a之间的降水位置的更精确的信息。我们把每个量规放在特定的位置，给它指定一个海拔高度，并观察它是如何变化的，这取决于它是El Ni?o还是La Ni?a年:比正常年份更潮湿还是更干燥?”
这种方法揭示了历史模式的更精细的细节——特别是在山间地区的北部，那里的海拔变化使得追踪ENSO对冬季降水的影响变得更加复杂。
研究表明，沿着这条走廊，山脉的存在可以预期将厄尔尼诺Ni?o-related降水增加2到6倍，但由于所谓的地形效应，这种增加在山脉的西侧最为明显。来自太平洋的潮湿空气从西向东移动，然后被推到山脉上方，进入较冷的大气并释放降水——一旦到达另一边，空气就会干燥。
“所有的雨水都落在山的西侧，当雨水到达山的东侧时，就没有更多的水分了，”Stagge说。“加上ENSO的影响，它就像一个乘数，所以在厄尔尼诺Ni?o期间，南方潮湿的一面变得更加潮湿，在厄尔尼诺Ni?a期间变得更加干燥。”
ENSO对该地区降水的影响被认为是一个偶极子效应，在南北方向相反，本研究支持了这一结论:在La Ni?a期间，犹他州北部和怀俄明州的冬季降水有增加的趋势，而在El Ni?o期间，新墨西哥州和亚利桑那州的冬季比正常多雨。
也就是说，分析发现，这两个地区对ENSO效应的反应方式不同。在南方，El Ni?o温差的增加与降水变化的相应增加有关。在北方，降水变化不是基于ENSO强度的连续尺度上发生的，而是更像一个电灯开关——要么发生，要么不发生。
“这可能与地形的复杂性有关，”Stagge说。“在南部，内华达山脉并没有像犹他州和怀俄明州那样阻挡气流。”
他说，这一发现对希望知道冬季会发生什么情况的水资源管理者有启示意义。在北方，关注El Ni?o或La Ni?a强度的预测更能提供信息，而在南方，定量的温度变化估计更有用。
Stagge希望与NOAA合作，将数据和建模工具结合起来，对不久的将来进行预测。
“水是北美西部的决定性因素。它推动了经济，推动了超大城市的发展，所有这些利益相关者都对此感到担忧。”“如果我们能够更好地了解或在某些情况下预测世界这一地区的降水，那么我们就有更好的机会为水资源短缺做好准备。”
