Allan RP et al. (2020) Advances in understanding large-scale responses of the water cycle to climate change. Annals of the New York Academy of Sciences, 1472, 1, 49-75

Allan RP, Barlow M, Byrne MP et al. (2020) Advances in understanding large-scale responses of the water cycle to climate change. Annals of the New York Academy of Sciences, 1472, 1, 49-75 – https://doi.org/10.1111/nyas.14337 – open access article pdf – CC BY 4.0

Abstract (povzetek):

Na globalni ravni termodinamika pojasnjuje povečanje vodne pare v ozračju s segrevanjem za približno 7 %/°C blizu površja. Nasprotno pa se globalne padavine in izhlapevanje zaradi energijske bilance Zemlje povečajo za le ∼2-3 %/°C. Vendar pa to stopnjo povečanja zavirajo hitre prilagoditve ozračja zaradi toplogrednih plinov in absorpcijskih aerosolov, ki neposredno spreminjajo energijsko bilanco ozračja. Hitre prilagoditve na spodbude, učinki ohlajanja zaradi razpršenih aerosolov in negotovost opazovanj lahko pojasnijo, zakaj je trenutno težko zaznati opazovane odzive globalnih padavin, vendar naj bi se ti pojavili in pospešili, ko se bo segrevanje povečalo in se bo zmanjšala spodbuda aerosolov. Pričakuje se, da bo povečanje padavin s segrevanjem manjše na kopnem kot nad oceani in sicer zaradi omejitev pri konvergenci vlage, ki se še poveča zaradi povratnih učinkov in na katero vplivajo hitre prilagoditve. Termodinamično povečanje tokov vlage v ozračju okrepi mokre in suhe dogodke, kar vodi k povečanju ekstremnih padavin. Stopnja intenziviranja lahko odstopa od preprostega termodinamičnega odziva zaradi povratnih procesov v času nevihtnega dogodka in velikih razsežnosti, medtem ko spremembe v dinamiki velikih razsežnosti in v značilnostih povodij dodatno uravnavajo pogostost poplav kot odziv na povečanje količine padavin. Spremembe v atmosferski cirkulaciji kot odziv na vpliv sevanja in spreminjajoče se vzorce površinske temperature lahko v nekaterih regijah bistveno vplivajo na spremembe vodnega cikla. Poleg tega je neposredni vpliv človekovih dejavnosti na vodni krog zaradi odvzema vode, namakanja in spremembe rabe tal že zdaj pomemben element regionalnih sprememb vodnega kroga, njegov pomen pa se bo po pričakovanjih še povečal, saj povpraševanje po vodi narašča skupaj s svetovnim prebivalstvom.

Slika: Prikaz svetovnega kroženja vode: (A) zaloge (v tisočih km3) in (B) tokovi (v tisočih km3 na leto) na podlagi prejšnjih ocen z manjšimi prilagoditvami za tokove sladke podzemne vode ter povečanjem količine padavin in izhlapevanja v okviru navedene negotovosti na podlagi podatkov iz opazovanj.
(vir: https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.com/cms/asset/47fb2075-1b27-40b7-a576-590658fdfaf2/nyas14337-fig-0001-m.png).
Slika: Shematski prikaz odzivov energijske bilance ozračja in globalnih padavin na povečanje CO2. Energijski proračun ozračja (A) se takoj odziva na sevalne vplive (B), kar povzroča hitre prilagoditve ozračja (C) in počasnejše polhitre prilagoditve, ki vključujejo zemeljsko površje in vegetacijo ter dodatno spreminjajo vzorce kroženja ozračja (D). Medtem, ko se oceani odzivajo na sevalne sile, se z daljšim časovnim razponom, ki vključuje ozračje, kopno in oceane, spreminja energijska bilanca površja in ozračja, kar povzroča povečano globalno izhlapevanje in padavine (E). Ta počasen odziv padavin na povprečno globalno temperaturo površja je količinsko opredeljen kot hidrološka občutljivost, η, medtem ko je celoten odziv padavin, vključno z začetnimi hitrimi prilagoditvami, imenovan navidezna hidrološka občutljivost, ηa (F). Odziv padavin na kopnem in oceanu se sčasoma razvije (G-J), pri čemer se hidrološka občutljivost kopnega glede na globalno povprečje zmanjša.
(vir: https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.com/cms/asset/66a27b68-4578-41c7-8155-5a6f69e18356/nyas14337-fig-0002-m.jpg).
Ta slika ima prazen atribut alt; ime datoteke je image-1-1024x735.png
Slika: Shema, ki ponazarja dejavnike, pomembne za določanje sprememb obilnih padavin in poplav.
(vir: https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.com/cms/asset/3b8838b0-b8c4-4a78-863c-1b5e1f467a52/nyas14337-fig-0006-m.jpg).

URL: https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nyas.14337