Tørke i California - Droughts in California

Prosent areal i amerikanske tørkeovervåkningskategorier

Gjennom historien har California opplevd mange tørke , for eksempel 1841, 1864, 1924, 1928–1935, 1947–1950, 1959–1960, 1976–1977, 1986–1992, 1999-2004, 2006–2010, 2011–2017, 2018 og 2020- 2021. Som den mest folkerike staten i USA og en stor landbruksprodusent, kan tørke i California ha en alvorlig økonomisk så vel som miljøpåvirkning. Tørke kan utelukkende skyldes eller finnes i kombinasjon med værforhold; økonomiske eller politiske handlinger; eller befolkning og jordbruk.

Et tørt elveløp i California, 2009

Årsaker

Vann i California forvaltes veldig tett, med et omfattende rørledningsnett for å betjene de mest befolkede og tørre områdene i staten. Nedbøren er begrenset, med det store flertallet av regn og snøfall i vintermånedene, i den nordlige delen av staten. Denne delikate balansen betyr at en tørr regntid kan ha varige konsekvenser.

Mangel på ny infrastruktur

Svært få store vannprosjekter har blitt bygget siden 1979, til tross for at befolkningen har doblet seg siden det året.

Ineffektive distribusjonssystemer

Fordi mye av Californias vannnettverk er avhengig av et system med pumper for å flytte vann fra nord til sør, går store mengder vann ofte tapt for Stillehavet under vinterstormer når elvstrømmen overstiger pumpenes kapasitet. Dette kompliseres ytterligere av miljøregler som begrenser pumping i visse måneder av året for å beskytte migrerende fisk. I vann året 2015, 9,400,000 acre-fot (11,6 km ³ ) vann strømmet gjennom Sacramento-San Joaquin Delta, men bare 1.9 millioner acre-fot (2,3 km ³ ) ble gjenvunnet i vann distribusjonssystemer.

Reservoarkapasitet reservert for flomkontroll

Tørrbåtrampe ved Folsom Lake, januar 2014

De fleste av Californias store reservoarer betjener viktige flomkontrollfunksjoner. På grunn av den begrensede kapasiteten til elvekanaler og damløp kan ikke reservoarene tømmes raskt før store stormer. Dette begrenser hvor mye av reservoarets kapasitet som kan brukes til langtidslagring. Reservoarer i California er designet for å kontrollere enten regnflom, snøsmelteflom eller begge deler.

I de kystnære og sørlige delene av staten, og store deler av Sacramento -elvesystemet , er den primære trusselen regnflom i den våte sesongen november - april. Oceaniske " atmosfæriske elver " eller Pineapple Express -stormer kan generere massiv nedbør på kort tid (ofte opptil 50 prosent av den totale årlige nedbøren i bare noen få stormer). Dette krever at en viss sikkerhetsmargin opprettholdes i reservoarer, som ofte ikke får kapasitet før i slutten av april eller mai. Shasta Lake , California største reservoar, er begrenset til omtrent 71 prosent av kapasiteten om vinteren for å kontrollere regnflom. Levees langs elvene i Nord -California, for eksempel Sacramento og amerikanske elver, er ganske sjenerøse for å passere store mengder flomvann.

I San Joaquin bassenget ( San Joaquin Valley ) og andre områder av landet der snødekket er den viktigste kilden til elven flyt, er elvekanaler dimensjonert hovedsakelig til kontroll snøsmelting flom, som ikke produserer de store toppene som er typisk for regn oversvømmelser, men har lengre varighet og har et mye høyere totalvolum. Som et resultat har reservoarer i denne regionen svært strenge restriksjoner på mengden vann som kan slippes ut. Et eksempel på et reservoar som drives for snøflom er Pine Flat Lake nær Fresno, som er begrenset til omtrent 53 prosent kapasitet langt ut på våren for å fange sommersnøsmelting. Imidlertid er Pine Flat og andre San Joaquin -reservoarer ofte ineffektive for å kontrollere regnflommer, fordi de ikke kan slippe ut vann raskt nok mellom vinterstormer.

I mai 2021 falt vannstanden i Lake Oroville til 38% av kapasiteten. Båtene blir dverget av de eksponerte bankene mens California er på vei inn i nok et tørkeår.

Enkelte deler av staten, spesielt i den sentrale Sierra Nevada, er utsatt for både regn og snøflom. Reservoarer som Lake Oroville og Folsom Lake må reagere på et bredere spekter av avrenningsforhold. Lake Oroville er vanligvis begrenset til 79–89 prosent av kapasiteten om vinteren og Folsom Lake til 33–60 prosent. Disse verdiene justeres ofte opp og ned basert på mengden regn og snøvarsel. På grunn av den lille størrelsen på reservoaret ved Folsom Lake er det vanskelig å balansere behovet for vinterflomkontrollplass med behovet for å lagre vann om sommeren. Dette resulterer ofte i en mangel på å fylle innsjøen på grunn av en lavere snøsmelting enn våren som var forventet. Vannforvaltere og hydrologeksperter har kritisert de utdaterte, altfor konservative driftskriteriene ved Folsom Dam, med henvisning til forbedret værmelding og teknologi for måling av snøsekk.

Fremskritt i prognosemetoder har tillatt mer effektiv eller "smart" drift ved visse reservoar i California, for eksempel Lake Mendocino . Hvis det er varsel om tørt vær, er det lov å lagre vann over den lovlige flomkontrollgrensen, i stedet for å bli bortkastet nedstrøms. Dette programmet er kjent som "Forecast Informed Reservoir Operations". I tillegg vil kapitalforbedringer som utslippsprosjektet på 900 millioner dollar ved Folsom Dam gi større fleksibilitet i vannutslipp, noe som gjør det tryggere å opprettholde et høyt magasinnivå i den våte sesongen.

Værsykluser

California har et av de mest varierende klimaene i noen amerikansk stat, og opplever ofte veldig våte år etterfulgt av ekstremt tørre år. Statens reservoarer har utilstrekkelig kapasitet til å balansere vannforsyningen mellom våte og tørre år.

El Niño og La Niña har ofte blitt assosiert med våte og tørre sykluser i henholdsvis California ( El Niño -hendelsen 1982–83 , en av de sterkeste i historien, brakte rekord nedbør til staten), men nyere klimadata viser blandet bevis for et slikt forhold skyldes delvis den økende virkningen av menneskeskapt global oppvarming. Den veldig våte sesongen 2010–2011 skjedde under en sterk La Niña -fase, mens El Niño -arrangementet 2014–16 , som overgikk 1982–83 i intensitet, ikke brakte en nevneverdig økning i nedbør til staten.

Den nordamerikanske tørken 2012–15 ble forårsaket av forholdene ved den arktiske oscillasjonen og den nordatlantiske oscillasjonen som fjernet stormer fra USA vinteren 2011–2012.

Klima forandringer

I følge NOAA Tørkeoppgavegruppens rapport fra 2014 er tørken ikke en del av en langsiktig endring i nedbør og var et symptom på den naturlige variasjonen, selv om den rekordhøye temperaturen som fulgte med den siste tørken kan ha blitt forsterket pga. global oppvarming forårsaket av mennesker. Dette ble bekreftet av en vitenskapelig studie fra 2015 som anslår at global oppvarming "sto for 8–27% av den observerte tørke -anomalien i 2012–2014. Selv om naturlig variabilitet dominerer, har menneskeskapt oppvarming betydelig økt den generelle sannsynligheten for ekstreme tørker i California." En studie publisert i 2016 fant at nettoeffekten av klimaendringer har gjort jordbrukstørke mindre sannsynlig, og forfatterne uttalte også at "Våre resultater indikerer at de nåværende alvorlige virkningene av tørke på Californias jordbrukssektor, dens skoger og andre planteøkosystemer har ikke er vesentlig forårsaket av langsiktige klimaendringer. "

Stadig dramatiske svingninger i været i California har blitt observert i det 21. århundre. I 2015 opplevde California den laveste snøpakken på minst 500 år; perioden 2012–15 var den tørreste på minst 1200 år. Vinteren 2016–17 var imidlertid den våteste som noen gang er registrert i Nord -California, og overgikk den forrige rekorden som ble satt i 1982–83. I februar 2017 dumpet Shasta, Oroville og Folsom Lakes samtidig vann i havet for flomkontroll. Lake Oroville rant over nødutslipp for første gang på 48 år, etter at hovedutslippet ble skadet og resulterte i midlertidig evakuering av 200 000 mennesker. Den samlede tilstrømningen til Shasta, Oroville og Folsom Lakes 9. februar var 0,942929 km ³ . To dager senere var den kombinerte flomkontrollutgivelsen 0,45671 km ³ . Dette vannet ville ha vært verdt $ 370 millioner i Los Angeles County kommunale priser.

Store vannforbrukere

Omtrent 5,100 000 dekar brukes 6,3 km ³ i California hvert år som storfe .

Også fra 2008-2015 har over 2.4 millioner acre-fot (3,0 km ³ ) (300 000 acre-fot (0,37 km ³ ) per år) ble sluppet ut i San Francisco Bay for å redde truede Delta smelt . Et alternativ, saltholdighetsbarrierer, blir installert.

Tilbud og etterspørsel

Vann i California kan være dyrt. Dette fører til bevissthet om utfordringer i vannforvaltningen.

I regnrike stater og land, som ikke er utsatt for tørke, forvaltes vannet, som andre steder, med myndigheters samtykke, som forutsetter eierskap og forvaltning av alle frittflytende elver, innsjøer og vannmasser i sine parametere. Vannet som brukes til kommersielle formål, for eksempel Nestles 72 merker av flaskevann, gjøres bare slik det er tillatt og gitt av myndighetene. I det siste har lokalbefolkningen kjempet tilbake mot "stjele" av dyrebare ressurser ved å motsette seg og ikke la enorme vannuttaksanlegg settes opp. I noen tilfeller har vanntabeller under jorden falt fra 100 til 400–600 fot dype, og i hovedsak stengt de fleste private brønneiere fra sine egne vannkilder.

Orange County jobber mot vannuavhengighet ved å bygge verdens største indirekte gjenvinningsprosjekt for drikkevann - grunnvannspåfyllingssystemet. Poseidon Water utvikler også et avsaltingsanlegg for sjøvann i Huntington Beach for Orange County og har allerede bygget og driver et avsaltingsanlegg for sjøvann i Carlsbad for San Diego County. Kombinert vil de to anleggene gi 100 millioner liter drikkevann per dag, eller nok vann til rundt 800 000 mennesker.

Effekter

Kortsiktige effekter

Avrenningen fra nedbør som brukes til å støtte mange aspekter ved California infrastruktur, som landbruk og kommunal bruk, vil bli kraftig redusert under tørken. Mens grunnvannet reduseres med en mye lavere hastighet enn avrenning, vil mangel på avrenning føre til økt grunnvannspumping for å dekke behovene til vannbehovet. Hvis grunnvannet pumpes med en hastighet som er høyere enn det kan fylles på med nedbør, begynner grunnvannsnivået å falle, og vannkvaliteten vil også falle. Når det er sagt, bidrar forholdet mellom overflatevann og grunnvann til det hydrologiske systemet, og grunnvann bidrar til å opprettholde overflatevannstrømmer i lengre tørkeperioder. Med begge kildene redusert, vil kvaliteten og tilgjengeligheten av vann reduseres.

Langtidseffekt

Overdreven grunnvannspumping og tømming av akvifer vil føre til at land synker og permanent tap av grunnvannslagring. Reduserende grunnvannsnivå fører til avsløring av underjordiske vannlagringsområder, dette vil føre til mangel på styrke i jordstrukturen og mulig synke hvis landet over er tungt nok. Dette har allerede begynt i visse deler av staten under den siste tørken. I kystsamfunn kan overdreven vannpumping føre til inntrengning av sjøvann , noe som betyr at sjøvann vil begynne å strømme inn i de underjordiske vannlagringsområdene som ble forlatt av overflødig pumping. Dette kan føre til redusert vannkvalitet og føre til en kostbar avsaltingsinnsats for å rengjøre vannet før distribusjon. Vann renner gjennom viltreservater og nasjonalparker kan redusere eller stoppe alt sammen på grunn av nedgang i overflate og grunnvann. California Water Science Center er en del av et team som prøver å gjenopprette og opprettholde vannføring i disse risikoområder. Med redusert vannføring og økt vind eller tørt vær, øker risikoen for brannfare; lynnedslag eller utilsiktede menneskelige feil kan føre til store branner på grunn av det tørrere enn normale klimaet.

Tørre år

Siden 1841 har de følgende tørre årene hatt betydelig nedbør under gjennomsnittet.

• 1841
• 1863–64
• 1917–21
• 1922–26
• 1928–37
• 1943–51
• 1959–62
• 1976–77
• 1987–92
• 1999-04
• 2006–09
• 2011-17
• 2018
• 2020-

Tørke

1841

Tørken var så ille at "en tørr Sonoma ble erklært helt uegnet for jordbruk".

1863–1864

Denne tørken ble innledet av de store flomene i 1861–1862.

1924

Denne tørken oppmuntret bønder til å begynne å bruke vanning mer regelmessig. På grunn av svingningene i været i California var behovet for konsekvent vanntilgjengelighet avgjørende for bønder.

1928–1937

Denne tørken skjedde under den beryktede Dust Bowl -perioden som flettet over slettene i USA på 1920- og 1930 -tallet. The Central Valley-prosjektet ble startet i 1930 som svar på tørke.

1950 -tallet

Tørken på 1950 -tallet bidro til etableringen av State Water Project .

1976–77

1977 hadde vært det tørreste året i statens historie til nå. I følge Los Angeles Times , "Tørke på 1970 -tallet ansporet innsats for bevaring av byer og statens tørke nødvannbank kom ut av tørke på 1980 -tallet.".

I tillegg da tørkeprediksjonen i hovedsak var tilfeldig og som svar på de siste alvorlige tørkeårene, i 1977, innlemmet det amerikanske innenriksdepartementet, Office of Water Research and Technology Entropy Limited for en utforskende studie av anvendeligheten av entropi minimax -metoden for statistisk analyse av multivariate data om problemet med å bestemme den betingede sannsynligheten for tørke ett eller to år inn i fremtiden, med et område av spesiell interesse som California. Christensen et al. (1980) demonstrerte en informasjonsteoretisk modell som forutslo sannsynligheten for at nedbøren vil være under eller over gjennomsnittet med beskjeden, men statistisk signifikant ferdighet ett, to og til og med tre år ut i fremtiden. Det var dette banebrytende arbeidet som oppdaget innflytelsen fra El Nino El Nino-sørlige oscillasjon på amerikanske værmeldinger.

1986–1992

California utholdt en av sine lengste tørker noensinne, observert fra slutten av 1986 til slutten av 1992. Tørke forverret seg i 1988 ettersom store deler av USA også led av alvorlig tørke . I California endte den seksårige tørken i slutten av 1992 som en betydelig El Niño-hendelse i Stillehavet (og utbruddet av Mount Pinatubo i juni 1991) mest sannsynlig forårsaket uvanlig vedvarende kraftig regn.

2007–2009

2007–2009 opplevde tre år med tørkeforhold, den 12. verste tørkeperioden i statens historie, og den første tørken som det ble utstedt en statlig nødmelding. Tørken 2007–2009 førte også til en kraftig redusert vannomledning fra det statlige vannprosjektet. Sommeren 2007 så noen av de verste ildbrannene i Sør -California -historien .

2011–2017

2011-2017 var den lengste tørken i California fra desember 2011 til mars 2017.

Tørkens utvikling fra desember 2013 til juli 2014

Tørketoppen toppet i slutten av juli 2014

Perioden mellom slutten av 2011 og 2014 var den tørreste i California-historien siden journalføringen begynte. I mai 2015 fant en undersøkelse fra en statsborger utført av Field Poll at to av tre respondenter var enige om at det skulle være et mandat for vannbyråer å redusere vannforbruket med 25%.

2015 -spådommen om El Niño for å bringe regn til California økte håpet om å få slutt på tørken. Våren 2015 utpekte National Oceanic and Atmospheric Administration sannsynligheten for tilstedeværelse av El Niño -forhold til slutten av 2015 på 80%. Historisk sett hadde seksten vintre mellom 1951 og 2015 skapt El Niño. Seks av dem hadde nedbør under gjennomsnittet, fem hadde gjennomsnittlig nedbør, og fem hadde over gjennomsnittlig nedbør. Imidlertid hadde tørkeforholdene i mai 2015 forverret seg og havtemperaturer over gjennomsnittet hadde ikke resultert i store stormer.

Tørken førte til at guvernør Jerry Browns innførte obligatoriske 25 prosent vannbegrensninger i juni 2015.

Mange millioner California -trær døde av tørken - omtrent 102 millioner, inkludert 62 millioner bare i 2016. I slutten av 2016 hadde 30% av California kommet ut av tørken, hovedsakelig i den nordlige halvdelen av staten, mens 40% av staten forble i de ekstreme eller eksepsjonelle tørkenivåene. Kraftig regn i januar 2017 forventes å ha en betydelig fordel for statens nordlige vannreserver, til tross for omfattende strømbrudd og erosjonsskader i kjølvannet av flommen. Blant ofrene for regnet var 1000 år gamle Pioneer Cabin Tree i Calaveras Big Trees State Park , som velte 8. januar 2017.

Vinteren 2016–17 viste seg å være den våteste som er registrert i Nord -California, og overgikk den forrige rekorden som ble satt i 1982–83. Floodwaters forårsaket alvorlig skade på Oroville -demningen i begynnelsen av februar, noe som førte til midlertidig evakuering av nesten 200 000 mennesker nord for Sacramento. Som svar på den store nedbøren, som oversvømmet flere elver og fylte de fleste av statens store reservoarer, erklærte guvernør Brown en offisiell slutt på tørken 7. april.

Mulige svar

Tilpasning

Tilpasning er prosessen med å tilpasse seg omstendighetene, noe som betyr at man ikke prøver å stoppe tørken, men prøver å bevare vannet gitt tørkeforholdene. Dette er det mest brukte alternativet, fordi det er vanskelig å stoppe en tørke gitt at det er en meteorologisk prosess. Tilpasning til problemet ved hjelp av innovasjon og problemløsning er ofte den billigere og mer nyttige måten å gå fordi forsøk på å endre jordens naturlige prosesser kan ha uforutsette konsekvenser.

• Avsalting av vann
• Gjenvinning av avløpsvann
• Økt lagring av grunnvann
• Økt lagring av overvann
• Reparasjon og utskifting av skjøre elver

Opphevelse av regjeringens politikk

Etter å ha innført forbud mot vanning i urbane landskap i 2014, innså guvernøren den gangen raskt at dette var en enorm økonomisk feil. Ved å fraråde bruk av ekstremt høy verdi ($ 4,100/acre-ft med tanke på $ 5,25/HCF grunnrente pluss $ 5/HCF "administrativ straff" som eksisterer selv i ikke-tørke tider) og oppmuntre til lav verdi (for eksempel klebrig risoppdrett som ikke kan overleve på $ 575/acre-ft) de tilgjengelige midlene til vanninfrastruktur ble redusert. Denne feilen ble raskt rettet. Vanning av urbane landskap (og tilhørende inntekter) ble gjenopptatt.

Se også

• Konspirasjonsteori i tørke i California
• Globale klimaforstyrrelser
• Landoverflateeffekter på klimaet
• Gjenbruk av vann i California

Referanser

Eksterne linker

• Delstaten California: tørke
• USAs tørkemonitor for California
• USGS: California Water Science Center, tørke
• Department of Water Resources: California Data Exchange Center og CDECs daglige tørkesammendrag