Il fiume Colorado scorre attraverso vari paesaggi, drenanti bacini idrografici di sette stati occidentali. questo 1, Il sistema lungo 450 miglia è un approvvigionamento idrico fondamentale per l'agricoltura, industria e municipalità da Denver a Tijuana.

Nelle terre aride del bacino inferiore del Colorado, formato dal Nevada, Arizona e California, temporali, noti nel gergo meteorologico come precipitazioni convettive, in genere controllano il deflusso, flusso di corrente, approvvigionamento idrico e rischio di inondazioni per le popolazioni umane oltre alla disponibilità di acqua per la vegetazione.

Precipitazioni convettive, che può portare a enormi inondazioni e conseguenti disastri, è generato dal calore proveniente dalla superficie terrestre. L'umidità sale rapidamente nell'atmosfera e poi si condensa molto rapidamente per formare improvvisi temporali che sono poco compresi nei modelli climatici globali e nei set di dati.

Gli scienziati utilizzano tali informazioni per esplorare come il futuro cambiamento climatico avrà un impatto sulle precipitazioni, ma fino ad oggi hanno colpito soprattutto quando si tratta di precipitazioni convettive. Una migliore comprensione di questo tipo di precipitazioni potrebbe aiutare gli scienziati a migliorare la valutazione statistica e la previsione del cambiamento climatico attraverso la modellazione.

A quello scopo, gli idrologi dell'Earth Research Institute della UC Santa Barbara hanno sviluppato un semplice generatore di temporali (STORM). Il loro modello simula le precipitazioni spartiacque in vari scenari di cambiamento climatico che riflettono le differenze nel grado di umidità o tempeste. I risultati della squadra, che appaiono sul giornale Lettere di ricerca ambientale , fornire informazioni sulle tendenze idrologiche regionali osservate o previste.

"Stiamo affrontando un problema generale che ha implicazioni regionali, soprattutto nelle zone con scarsità d'acqua, " ha detto Michael Singer, anche docente presso l'Università di Cardiff in Galles. "Il problema generale è sappiamo che il cambiamento climatico sta avvenendo in tutto il mondo, ma quello che non sappiamo è come influenzerà le precipitazioni convettive e il deflusso associato".

Singer e il suo coautore, Katerina Michaelides, ha affrontato il problema creando un modello che consente ai ricercatori di studiare diversi tipi di cambiamento climatico. L'hanno applicato all'area intorno al Walnut Gulch Experimental Watershed in Arizona, un luogo con eccellenti dati storici delle precipitazioni a lungo termine registrati su base al minuto.

"Per un po, c'è stato questo mistero di un segnale di deflusso in calo nel bacino del fiume Colorado inferiore, in particolare nel fiume San Pedro a valle di Walnut Gulch, che è molto importante a livello regionale nel sud-est dell'Arizona, " Spiegò Singer. "In questa parte del bacino, la gente aveva a lungo sospettato che ci fosse meno deflusso in questi corsi d'acqua da affluenti effimeri, effimero nel senso che a volte scorrono ma sono asciutti per la maggior parte del tempo".

La combinazione del modello STORM con l'analisi del set di dati sulle precipitazioni ha permesso ai ricercatori di ottenere informazioni sulle tendenze decennali dell'intensità delle precipitazioni monsoniche durante i cambiamenti climatici. Hanno scoperto che c'è stato un aumento delle precipitazioni, ma una minore quantità di acqua erogata in caso di forti tempeste. Questo va contro le nozioni precedenti su come le precipitazioni dovrebbero rispondere al riscaldamento atmosferico. I ricercatori hanno attribuito il fenomeno alla minore umidità importata nella regione dal Golfo della California o dall'Oceano Pacifico durante i monsoni.

"Anche se piove di più nel complesso, ogni tempesta è meno intensa e fa cadere meno acqua, " Ha detto Singer. "Mentre la quantità di pioggia sta aumentando nel tempo e le tempeste più piccole stanno scaricando più precipitazioni complessive, si presenta in scatti più piccoli e più frequenti. Questa pioggia di minore intensità implica un minore deflusso sulla superficie, il che significa che dovremmo vedere un calo del deflusso su un intero bacino. E i risultati del nostro modello concordano bene con i dati sul deflusso:c'è stato un calo del deflusso all'interno di questo flusso effimero".

Ancora, questo cambiamento nel deflusso effimero era troppo piccolo per influenzare il flusso a valle da solo. Singer ha suggerito che un calo regionale dei manti nevosi e una minore ricarica delle falde acquifere ai fronti montuosi hanno influito negativamente sulle risorse idriche.

"Si potrebbe dire che l'intero bacino del fiume Colorado è stato colpito in molti modi dal cambiamento climatico, " ha spiegato Michaelides, anche un docente senior presso l'Università di Bristol nel Regno Unito. "Altre ricerche hanno mostrato un calo del deflusso per il bacino superiore del Colorado, quindi i nostri risultati supportano un più ampio declino regionale delle risorse idriche, che è probabilmente quello che vedremo in molti posti in tutto il mondo".

Anche se STORM è stato sviluppato utilizzando i dati di una rete di pluviometri in un unico bacino di drenaggio delle terre aride, è applicabile ovunque. STORM consente agli scienziati di esaminare, per più decenni, i dettagli di dove si verificano le precipitazioni e quanto è caduto su base al minuto. Ad oggi, Singer e Michaelides l'hanno usato per identificare i reali cambiamenti climatici in un'ampia regione, ma stanno accoppiando STORM a un modello di deflusso per esplorare scenari di cambiamento climatico e come potrebbero realmente influenzare l'entità e la frequenza del deflusso.