Ý nghĩa của khí hậu tương lai đối với khả năng cấp nước ở các lưu vực sông phía tây Canada

International Journal of Climatology - Tập 37 Số 7 - Trang 3247-3263 - 2017
Yonas Dibike1, Terry D. Prowse1, Barrie Bonsal2, H. C. L. O'Neil1
1Environment and Climate Change Canada, Watershed Hydrology and Ecology Research Division, Water and Climate Impacts Research Centre (W-CIRC), Victoria, BC, Canada
2Environment and Climate Change Canada, Watershed Hydrology and Ecology Research Division, National Hydrologic Research Centre (NHRC), Saskatoon, SK, Canada

Tóm tắt

TÓM TẮT

Lượng mưa, nhiệt độ và nhu cầu bay hơi là những yếu tố thống trị nhất ảnh hưởng đến khả năng cung cấp nước trong một khu vực. Nghiên cứu này xem xét các thay đổi dự kiến trong các biến số khí hậu thủy văn này ở miền tây Canada dưới hai kịch bản phát thải khí nhà kính, sử dụng dữ liệu khí hậu độ phân giải cao được điều chỉnh thống kê do sáu Mô hình Khí hậu Toàn cầu (GCMs) từ Dự án So sánh Mô hình Liên hợp gần đây nhất (CMIP5) tạo ra. Các thay đổi tiềm tàng trong phân bố không gian và mùa của khả năng cấp nước trên chín lưu vực sông lớn của miền tây Canada được xem xét bằng cách tính toán các chỉ số lượng mưa và bốc hơi chuẩn hóa 3 và 12 tháng (SPEI‐3 và SPEI‐12). Trong khi các dự đoán của từng GCM khác nhau về tỷ lệ và mùa của các thay đổi, tất cả đều chỉ ra các mẫu không gian và thời gian tương tự. Tăng trưởng lượng mưa và nhiệt độ dự kiến cao nhất chủ yếu ở các lưu vực phía Bắc, với một số giảm sút trong lượng mưa mùa hè ở các lưu vực phía Nam. Sự tiến triển của các giá trị SPEI‐12 đối với các lưu vực phía Nam như Columbia, Saskatchewan, Fraser và Athabasca cho thấy sự gia tăng dần về mức độ và thời gian thiếu hụt nước, trong khi điều ngược lại được tìm thấy ở hầu hết các lưu vực phía Bắc như Peel/Lower Mackenzie, Liard và Bắc Thái Bình Dương cho thấy một sự gia tăng dần về thặng dư nước theo năm. Tuy nhiên, chỉ số SPEI‐3 cho thấy gần như tất cả các lưu vực sông ở miền tây Canada, ngoại trừ Peel/Lower Mackenzie nằm ở cực bắc của khu vực nghiên cứu, đều được dự đoán sẽ trải qua tình trạng giảm khả năng cấp nước vào mùa hè. Nói chung, nghiên cứu làm nổi bật các thay đổi tiềm năng trong phân bố không gian và mùa của tài nguyên nước ở miền tây Canada và đặt nền tảng cho một nghiên cứu mô hình hóa khí hậu thủy văn chi tiết và dựa trên quy trình hơn sẽ được tiến hành trong khu vực.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1016/0022-1694(88)90015-7

10.1029/2010GL046270

10.1038/nature04141

BarrowEM.2011. Preliminary probabilistic analyses of drought indices for the prairies. A Report prepared for the Prairie Adaptation Research Collaborative. Regina SK Canada 15 pp.

Bates BC, 2008, Technical paper of the Intergovernmental Panel on Climate change, 210

10.2166/nh.2014.032

10.1002/joc.3887

BonsalBR RegierM.2006. The 2001 and 2002 Canadian drought: historical context and potential future occurrence. Environment Canada Water Science and Technology Directorate Internal Report No. AE1‐TN‐06‐002. Saskatoon Canada 58 pp.

Bonsal BR, 2011, Drought research in Canada: a review, Atmos.–Ocean, 49, 303, 10.1080/07055900.2011.555103

10.1007/s00382-012-1422-0

10.1175/JCLI-D-14-00636.1

10.1007/s00704-008-0020-x

Environment Canada.2004. Threats to water availability in Canada. NWRI Scientific Assessment Report Series No. 3 and ACSD Science Assessment Series No. 1. National Water Research Institute Environment Canada Burlington Ontario Canada.

10.1175/JCLI-D-14-00174.1

10.1175/2011JCLI4083.1

10.1029/1999GL011016

10.1175/JCLI-D-12-00421.1

10.1111/j.1752-1688.1998.tb05964.x

10.1175/2013EI000554.1

HengeveldH WhitewoodR FergusonA.2005. An introduction to climate change: a Canadian perspective. Environment Canada Rep. Toronto Canada. ISBN: 0–662–41247–8. 55 p.

10.1175/JAM2295.1

10.22499/2.6301.001

LintonH ProwseT DibikeY BonsalB.2013. Spatiotemporal trends in climatic variables affecting streamflow across western Canada from 1950–2010: a CROCWR component. InProceedings from the 19th Northern Research Basins Symposium and Workshop Stuefer SL Bolton WR (eds). University of Alaska Fairbanks: Fairbanks AK 137–148.

10.3354/cr01221

10.1175/JCLI-D-13-00273.1

10.22499/2.6301.007

10.5194/hess-12-551-2008

10.1002/joc.1444

McKeeTB DoeskenNJ KleistJ.1993. The relationship of drought frequency and duration to time scales. InProceedings of the 8th Conference on Applied Climatology American Meteorological Society Boston MA 179–184.

10.1175/2011BAMS3132.1

10.1080/07055900.2011.583910

10.1126/science.1151915

10.1002/ece3.1008

MonteithJL.1965. Evaporation and Environment. InThe state and movement of water in living organism. 19th Symposium Society for Experimental Biology Fogg GE (ed). Cambridge University Press: Cambridge UK 205–234.

10.1175/BAMS-86-1-39

10.1002/hyp.10233

10.1002/hyp.10235

PalmerWC.1965. Meteorological drought. Office of Climatology Research Paper 45 Weather Bureau: Washington D.C. 58 pp.

10.1890/060148

10.1002/hyp.187

10.1175/2010JCLI3729.1

10.1098/rspa.1948.0037

10.1579/0044-7447-38.5.272

ProwseTD BonsalBR BurnDH DibikeYB EdwardsT AhmedR BawdenAJ LintonHC NewtonBW WalkerGS.2013. Climatic redistribution of Canada's western water resources CROCWR. InProceedings from the 19th Northern Research Basins Symposium and Workshop Stuefer SL Bolton WR (eds). University of Alaska Fairbanks: Fairbanks AK 246 pp.

10.1016/j.jhydrol.2004.09.010

10.1016/j.jhydrol.2007.11.012

10.1175/JCLI-D-12-00592.1

Stewart R, 2011, A Drought Research Initiative for the Canadian Prairies

SyedTH FamigliettiJS RodellM ChenJ WilsonCR.2008. Analysis of terrestrial water storage changes from GRACE and GLDAS.Water Resour.Res.44: W02433.

10.1175/BAMS-D-11-00094.1

10.2307/210739

VanhouckeM ComerN KlaassenJ FernandezS.2006. Atmospheric water availability: methodologies and recommendations. National Agri‐Environmental Standards Initiative (NAESI) Technical Report Series. Report No. 2‐57. edited by Environment Canada Gatineau Quebec Cananda. 1210 pp.

10.1175/2009JCLI2909.1

10.1029/2012JD017859

10.1007/s00382-011-1259-y

10.1134/S000143381004002X

10.1007/s10584-011-0148-z

10.5194/hess-20-1483-2016

10.1029/98WR02577

Woo MK, 2008, Cold Region Atmospheric and Hydrologic Studies, 1

10.1080/07055900.2000.9649654