最近幾個(gè)冬天的氣候變化跡象相互矛盾，既有嚴(yán)重的缺雪，也有嚴(yán)重的暴風(fēng)雪。達(dá)特茅斯大學(xué)的一項(xiàng)研究澄清了這一問(wèn)題，該研究顯示，在過(guò)去 40 年里，由于人類(lèi)驅(qū)動(dòng)的氣候變化，北半球的積雪量大幅減少。這種減少危及供水和依賴(lài)冬季的經(jīng)濟(jì)。該研究基于對(duì)氣溫和降水?dāng)?shù)據(jù)的分析，結(jié)果表明許多地區(qū)正在逼近"雪量損失懸崖"，需要立即調(diào)整水資源管理策略。

研究顯示，北半球最依賴(lài)雪水的地區(qū)的降水量急劇下降。

雪是解讀氣候變化的一個(gè)矛盾線(xiàn)索。在包括今年在內(nèi)的最近多個(gè)冬季，12 月降雪量的減少似乎預(yù)示著我們?cè)谌蜃兣碌奈磥?lái)。這在從俄勒岡州到新罕布什爾州的范圍內(nèi)都很明顯，那里的山峰更多的是棕色而不是白色，而美國(guó)西南部正經(jīng)歷著嚴(yán)重的雪荒。

另一方面，創(chuàng)紀(jì)錄的暴風(fēng)雪，如 2023 年初的暴風(fēng)雪，掩埋了加利福尼亞的山區(qū)社區(qū)，補(bǔ)充了干涸的水庫(kù)，并在亞利桑那州北部降下 11 英尺的積雪，打破了我們對(duì)地球變暖的生活概念。

同樣，關(guān)于全球變暖是否會(huì)持續(xù)侵蝕高海拔山區(qū)的積雪，來(lái)自地面觀測(cè)、衛(wèi)星和氣候模型的科學(xué)數(shù)據(jù)并不一致，這使得許多人口中心的水資源短缺管理變得更加復(fù)雜。

1981-2020 年人類(lèi)驅(qū)動(dòng)的氣候變化對(duì)北美流域每十年春季積雪的影響，標(biāo)注河流流域。美國(guó)西南部和東北部是半球降雪量下降最嚴(yán)重的地區(qū)之一，每十年損失的春季積雪超過(guò) 10%。這些損失使美國(guó)西部數(shù)百萬(wàn)人面臨水危機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也威脅著東北部等地區(qū)依賴(lài)冬季娛樂(lè)活動(dòng)的地方經(jīng)濟(jì)。圖片來(lái)源：賈斯汀-曼金和亞歷克斯-戈特利布/達(dá)特茅斯大學(xué)

現(xiàn)在，達(dá)特茅斯大學(xué)的一項(xiàng)新研究突破了這些觀測(cè)數(shù)據(jù)的不確定性，并提供證據(jù)表明，在過(guò)去的40年中，由于人類(lèi)驅(qū)動(dòng)的氣候變化，北半球大部分地區(qū)的季節(jié)性積雪確實(shí)大幅減少。在美國(guó)西南部和東北部以及中歐和東歐，與全球變暖相關(guān)的積雪量減少幅度最大，每十年在10%到20%之間。

水危機(jī)與經(jīng)濟(jì)影響

研究人員在《自然》 雜志上報(bào)告說(shuō)，這種損失的程度和速度有可能使北美、歐洲和亞洲數(shù)億依靠積雪取水的人們處于危機(jī)的懸崖邊上，而持續(xù)變暖將加劇這種危機(jī)。

"我們最關(guān)心的是氣候變暖如何影響雪的儲(chǔ)水量。"第一作者亞歷山大-戈特利布（Alexander Gottlieb）是達(dá)特茅斯大學(xué)生態(tài)、進(jìn)化、環(huán)境與社會(huì)研究生項(xiàng)目的一名博士生。

戈特利布說(shuō)："我們的研究確定了歷史上積雪減少的流域，以及隨著氣候進(jìn)一步變暖，積雪量最容易迅速減少的流域。美國(guó)西南部和東北部等地區(qū)的列車(chē)已經(jīng)駛離車(chē)站。到 21 世紀(jì)末，我們預(yù)計(jì)這些地區(qū)到 3 月底將接近無(wú)雪。我們正走在這條道路上，并沒(méi)有特別好地適應(yīng)缺水問(wèn)題"。

該論文的資深作者、地理學(xué)副教授賈斯汀-曼金（Justin Mankin）說(shuō)，水安全只是積雪流失的一個(gè)方面。

1981-2020 年人類(lèi)驅(qū)動(dòng)的全球變暖對(duì)北半球流域春季積雪的影響，按每十年變化的百分比表示。紅色表示減少，藍(lán)色表示增加。由于氣候變化導(dǎo)致降雪量增加，許多偏北流域的積雪量都有所增加。但為北部人口中心提供水源和經(jīng)濟(jì)利益的低緯度流域損失最大。資料來(lái)源：賈斯汀-曼金和亞歷克斯-戈特利布/達(dá)特茅斯大學(xué)

美國(guó)東北部的哈德遜、薩斯奎漢納、特拉華、康涅狄格和梅里馬克流域的缺水情況沒(méi)有那么嚴(yán)重，但也是積雪量下降最嚴(yán)重的地區(qū)之一。但這些嚴(yán)重的損失威脅著佛蒙特州、紐約州和新罕布什爾州等依賴(lài)冬季娛樂(lè)的州的經(jīng)濟(jì)，曼金說(shuō)，即使是機(jī)器造雪也有一個(gè)溫度臨界點(diǎn)，許多地區(qū)正在迅速接近這個(gè)臨界點(diǎn)。

曼金說(shuō)："對(duì)娛樂(lè)業(yè)的影響體現(xiàn)了全球變暖如何不成比例地影響著最脆弱的社區(qū)。海拔和緯度較低的滑雪勝地已經(jīng)在與逐年減少的積雪作斗爭(zhēng)。這種情況只會(huì)加速，使商業(yè)模式變得不可行，我們很可能會(huì)看到滑雪運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步向資源豐富的大型度假勝地集中，而犧牲那些具有重要地方經(jīng)濟(jì)和文化價(jià)值的中小型滑雪場(chǎng)。這種損失將波及整個(gè)社區(qū)。"

在這項(xiàng)研究中，戈特利布和曼金重點(diǎn)研究了從 1981 年到 2020 年，全球變暖對(duì)氣溫和降水的影響如何推動(dòng)北半球 169 個(gè)河流流域積雪量的變化。當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)和人類(lèi)需要用水時(shí)，積雪的減少可能意味著下游河流、溪流和土壤春季融水的減少。

戈特利布和曼金編制了一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型，以檢查數(shù)以千計(jì)的觀測(cè)數(shù)據(jù)和氣候模型實(shí)驗(yàn)，其中包括北半球流域的積雪、溫度、降水和徑流數(shù)據(jù)。

這不僅讓他們確定了氣候變暖導(dǎo)致積雪損失的位置，還讓他們有能力研究由氣候驅(qū)動(dòng)的溫度和降水量變化所產(chǎn)生的反作用力，這些變化分別會(huì)減少和增加積雪厚度。

研究人員找出了模型和觀測(cè)數(shù)據(jù)共同存在的不確定性，這樣他們就能在測(cè)量氣候變化對(duì)積雪的影響時(shí)，找出科學(xué)家們之前忽略的問(wèn)題。戈特利布和曼金在2021年進(jìn)行的一項(xiàng)研究同樣利用了科學(xué)家在測(cè)量積雪深度和定義積雪干旱時(shí)存在的不確定性，從而改進(jìn)了對(duì)水資源可用性的預(yù)測(cè)。

曼金說(shuō)，雪帶來(lái)的不確定性掩蓋了全球變暖的影響。人們認(rèn)為，雪很容易測(cè)量，它只會(huì)隨著氣候變暖而減少，而且雪的消失意味著在任何地方都會(huì)產(chǎn)生同樣的影響。但事實(shí)并非如此。在與評(píng)估水安全最相關(guān)的區(qū)域尺度上，對(duì)雪的觀測(cè)非常棘手。雪對(duì)冬季內(nèi)溫度和降水量的變化非常敏感，在新英格蘭和西南地區(qū)，或者在阿爾卑斯山的村莊和亞洲高山地區(qū)，雪流失的風(fēng)險(xiǎn)是不一樣的。

事實(shí)上，戈特利布和曼金發(fā)現(xiàn)，北半球 80% 的積雪（位于北半球最北部和高海拔地區(qū)）損失甚微。阿拉斯加、加拿大和中亞的大片積雪實(shí)際上在擴(kuò)大，因?yàn)闅夂蜃兓黾恿诉@些寒冷地區(qū)的降雪量。

但是，在半球許多主要人口中心周?chē)嬖诓槠涮峁┧吹氖Ｓ?20% 的積雪卻在減少。自 1981 年以來(lái)，由于觀測(cè)數(shù)據(jù)的不確定性和氣候的自然變化，這些地區(qū)有記錄的積雪量減少在很大程度上是不一致的。積雪量每年持續(xù)下降的模式很快就會(huì)出現(xiàn)，并使人口中心突然長(zhǎng)期缺乏融雪水的新供應(yīng)。許多依賴(lài)積雪的流域現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)自己正危險(xiǎn)地接近戈特利布和曼金稱(chēng)之為"積雪流失懸崖"的溫度臨界點(diǎn)。這意味著，當(dāng)流域的冬季平均氣溫上升超過(guò)華氏17 度（攝氏零下 8 度）時(shí)，即使當(dāng)?shù)仄骄鶜鉁貎H略有上升，積雪也會(huì)加速流失。

曼金說(shuō)，在未來(lái)幾十年里，許多依靠積雪供水的人口稠密流域的水量將加速流失。他說(shuō)："這意味著，依賴(lài)融雪的水資源管理者不能等到所有觀測(cè)數(shù)據(jù)就積雪損失達(dá)成一致后，再準(zhǔn)備對(duì)供水進(jìn)行永久性更改。到那時(shí)，一切都為時(shí)已晚，盆地一旦跌落懸崖，在下一場(chǎng)大雪之前，就不再是管理短期緊急情況的問(wèn)題了。取而代之的是，它們要適應(yīng)供水的永久性變化。"