科羅拉多大學博爾德分校的一項研究顯示，氣候變化正在導緻美國西部和加拿大的山脈提前融雪和增加降雨量，導致雪堆儲水量減少。這種轉變可能影響農業、野火風險和市政供水。60年來，超過25%的西部山區的積雪儲水量明顯下降。研究人員已經推出了一個新的積雪儲存指數（SSI），以幫助在全球變暖的情況下更有效地管理水資源。

根據科羅拉多大學博爾德分校的一項新研究，在美國西部和加拿大的山脈，雪正在提前融化，更多的雨水正在代替雪落下，導致更少的積雪，這可能會影響農業、野火風險和夏季到來時的市政供水。

該研究今天（5月22日）發表在《自然-通訊-地球與環境》上，記錄了整個北美西部60多年的積雪儲水變化。它發現，從1950年到2013年，西部山區超過25%的地方的積雪儲量明顯下降，部分原因是更多的雪在冬季和春季融化，侵蝕了這一季節性界限。

該研究的主要作者、2022年地理學畢業生凱特-黑爾說：”平均而言，在我們觀察的每個山區，雪的融化時間更接近於它的落下時間。水供應的時間正在轉向春季的早期，融雪量較少，夏季的水供應較晚，這表明今年晚些時候會出現缺水現象。”

來自CU-Boulder在過去2022年5月的雪量調查。在科羅拉多州前緣山脈的大陸分水嶺附近收集雪的測量結果。

美國西部和加拿大的大部分水都依賴於雪。長期以來，落基山脈、內華達山脈和其他山脈基本上都是該地區的水塔： 它們在整個冬季儲存積雪，然後在春季和夏季需求最大的時候融化並作為水使用。

每年4月1日，州和地區的水資源管理者使用一種被稱為雪水噹量（SWE）的指標–當一定量的雪融化時將產生多少水–來預測和規劃當年的水資源，現在是佛蒙特大學的博士後研究員Hale說。

但是，4月1日的快照正是如此：一個時間點。它並沒有顯示出這些雪是否在過去六個月裡慢慢積累起來，是否在3月31日全部落在一個巨大的堆裡，或者是否已經融化。

1950-2013年，北美西部92%的山區顯示出儲雪指數的下降。這表明這些地區作為周圍地區的水塔的能力在下降。

“從水文角度來看，雪的唯一獨特之處在於它延遲了向流域輸入水的時間。中大博爾德分校地理學副教授、北極和高山研究所（INSTAAR）研究員Noah Molotch說：”僅僅看雪水噹量的快照並不能讓你感覺到雪水噹量在地面上存在了多長時間。”

因此，Hale利用兩個公開可用的數據源開發了一個新的測量方法，稱為雪存儲指數（SSI），其中包括4月1日前後的降雪時間和數量以及融雪量。與SWE捕捉到的單一時間點相比，Hale的SSI顯示了一個隱喻性的視頻：將冬季降雨或降雪落在一個景觀上的時間和它作為地表水可用於該地區的時間納入一個數字。

該研究分析了60多年的積雪儲水數據，注意到從1950年到2013年，西部山區超過25%的地區出現了明顯下降。這部分是由於冬季和春季較早的積雪融化，導致水的可用性轉移到春季的早期，這表明在一年的晚些時候可能出現缺水。

“儲雪指數使我們能夠觀察雪水儲存，不僅僅是在任何特定時間有多少，而是在地面上儲存的時間，”Molotch說。

這使研究人員能夠分析在過去60年裡，西部的每個山區作為水塔的表現如何，並發現它們的表現一直在全面下降。

現在和未來的水管理

在降雪季節性很強的地方發現了”高”SSI–一個盡可能接近1.0的數字。例如，在喀斯喀特地區，雪在秋季和冬季積累，並在春季和夏季持續融化之前儲存長達六個月。然而，在科羅拉多州的落基山脈，SSI較低–大約在0到0.5之間–這意味著在一年中較冷的一半時間裡，雪都會積累和融化。

但是，由於落基山脈和前線地區已經習慣了這種冬春季節降雪和融雪的交替模式，作為一個地區，它可能更容易適應與全球變暖有關的類似的積雪儲水減少模式。然而，當西海岸附近的山區在春季和夏季高度依賴雪堆融水時，可能會面臨痛苦的調整，因為這些水在一年中較早地融化，而且在夏末時根本不再可用。

研究人員開發了一種新的測量方法，稱為雪存儲指數（SSI），以評估降雪和融雪的時間和數量。結果顯示，該地區的天然”水塔”的性能不斷下降，強調了在全球變暖的情況下更好地管理水資源的重要性。

研究人員希望這種新的測量方法可以作為科學家和水資源管理者的工具，以進行更好的預測，並在必要時提前計劃減少。

莫洛奇說，半個世紀前，美國西部的水壩建設時代使該地區在城市和農業用水方面得到了蓬勃發展。但是，隨著這些”水塔”的融化，它們所填充的水庫也可能融化。

“積雪正在侵蝕並在我們眼前消失。這將在管理基礎設施方面帶來挑戰，這些基礎設施使美國西部在過去100年裡蓬勃發展，”莫羅奇說。