本文最初发布于 The Conversation。
地球气候变化最显著的指标之一是冬季变暖速度比其他季节更快。它带来的一系列变化,包括曾经可靠地低于冰点的地区出现冰雹和雨,都是我称之为“冬季变暖综合征”的症状。
冬季变暖代表着全球热量的累积。冬季,太阳的直接热量较弱,但风暴和急流的变化会将更南纬度的暖空气带入美国北部和加拿大。随着全球气温和海洋变暖,储存的热量会影响气温和降水。
2023-2024年冬季,美国已经感受到了这种变暖。该国大部分地区降雪量低于平均水平。五大湖的冰盖处于历史低位。2月下旬,夏季般的温度席卷美国中部和东部,并伴随着危险的雷暴和野火风险。气象预报员预计3月初将再次出现高于平均水平的暖和天气。
生长季节的变化表明了长期变暖的趋势,这反映在最近更新的植物耐寒区上,这些耐寒区印在种子包装背面。这些地图显示了北美东部地区冰冻温度向北,有时也向西移动。
冰雹和湿雪
我研究全球变暖的影响,并记录了几十年来气候和天气的变化。
平均而言,冰冻温度正在向北移动,沿着大西洋海岸向大陆内陆移动。对于单次风暴,即使在隆冬时节,向北移动到苏必利尔湖和加拿大南部区域的冰冻温度转变,而在50年前,从12月初到2月,这些地区的气温都稳定在零度以下。
当气温接近冰点时,水可以是雨、雪或冰。较冷地区的冰点历史记录通常是低于冰点和下雪,但现在冰雹天气有所增加。
在冰点线附近,雪的性质也会发生变化。当气温远低于冰点时,雪是干燥蓬松的。接近冰点时,雪会变成大片、湿的、沉重的雪片,会把道路变成泥泞,粘在树枝上并压垮电线。
由于全球热量累积导致形成雪暴的气候变暖,以及蒸发量增加和空气能容纳更多水分导致空气变湿,单次雪暴也可能导致更强烈的降雪。然而,随着未来气温升高,降雨的比例将增加,而总降雪量将减少。
事实上,在冰冻线的较暖一侧,冬季降雨已成为主要的降水类型,这一趋势预计将继续下去。由于海洋变暖是水分的主要来源,原本就湿润的美国东部在未来30年内冬季降水量将增加。展望未来,湿润的冬季更有可能发生。
灾害和水资源规划变得更加困难
对于社区来说,在快速变化的气候中规划水资源供应和极端天气变得更加复杂。规划者无法指望30年后的天气与今天相同。变化太快了。
在许多地方,积雪不会像往常一样持续到春季。在依赖积雪作为全年水源的加利福尼亚和落基山脉地区,这些水源将变得不可靠。
雨水落在积雪上也会加速融化,引发洪水,改变溪流和河流的流量。这体现在五大湖径流模式的变化中,并导致2024年1月东海岸发生洪水。
对于道路规划者来说,在许多不习惯如此快速变化的地区,冬季的冻融循环速度将增加,这会损坏道路。
五大湖地区发生了一个特别有趣的现象。五大湖结冰的时间比过去晚,结冰程度也不如过去。这对著名的湖泊效应降水区产生了巨大影响。
随着湖泊不再结冰,更多水分蒸发到大气中。在冬季气温仍然低于冰点的地区,湖泊效应降雪正在增加。2022年,纽约州布法罗地区的一场湖泊效应雪暴降雪量高达6英尺。随着气温接近冰点,这些事件更有可能以雨和冰的形式出现,而不是雪。
这些变化并不意味着寒冷会永远消失。有时,北极寒流仍会侵入美国。这可能导致当温暖潮湿的空气回涌到冰冻地表时出现冰闪和雾。
对经济造成巨大影响
我们正在经历的“冬季变暖综合征”是在一个“发烧”星球上出现的一系列持续而稳健的症状。
11月和12月将更温和;2月和3月将更像春天。冬季天气将更集中在1月份。雪、冰和雨的变异性将是前所未有的。有些人可能认为这些变化很好;铲雪少了,供暖费用也降低了。
但另一方面,整个经济都依赖于冬季,许多作物依赖凉爽的冬季温度,许多农民依赖寒冷天气来控制害虫。只要温度和水的变化发生,植物和动物繁盛的条件就会改变。
这些变化影响了户外运动和娱乐、商业渔业和农业,对生态系统以及我们与它们的关系产生了巨大影响。在某些情况下,传统的活动将消失,例如冰钓。总的来说,几乎所有人都必须适应。
披露:Richard B. (Ricky) Rood 从美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 获得资助。