Eventi climatici estremi come siccità, ondate di caldo e ondate di freddo non solo modificano le condizioni idrometeorologiche ma alterano anche le caratteristiche sottostanti (ad esempio, incendi dovuti a siccità che modificano la copertura vegetale). Le intense attività umane, come le modifiche dei canali fluviali, il rimboschimento, la deforestazione, l'industrializzazione e l'urbanizzazione, amplificano ulteriormente la variabilità dei componenti del sistema spartiacque.
Questi cambiamenti incidono direttamente o indirettamente sui processi idrologici del sistema spartiacque. La resa idrica del sistema spartiacque potrebbe subire disturbi persistenti a causa dell'aumento degli eventi climatici estremi e delle attività umane in condizioni di riscaldamento globale, mettendo a dura prova sia i componenti del sistema che l'equilibrio del sistema.
La resa idrica o il sistema idrologico dello spartiacque cambia continuamente dinamicamente poiché le attività umane e i cambiamenti climatici alterano lo stato di equilibrio di questo sistema, portandolo potenzialmente alla rottura, al ripristino o alla trasformazione in un nuovo stato. Pertanto, la stabilità della resa idrica nel sistema spartiacque è la capacità di ripristinare il suo stato originale o la transizione a un nuovo stato sotto l'effetto di disturbi (ad esempio, cambiamenti climatici o caratteristiche sottostanti).
A questo proposito, il gruppo di ricerca guidato dal Prof. Zhiyong Liu e dal Prof. Xiaohong Chen dell’Università Sun Yat-Sen e dal Ph.D. Yu Yan. lo studente ha adottato il framework Budyko e ha sfruttato le simulazioni CMIP6 per studiare la stabilità della resa idrica nei bacini idrografici.
I loro risultati mostrano che i cambiamenti nella resa idrica legati alle caratteristiche sottostanti potrebbero essere compensati dai cambiamenti nella resa idrica legati al clima in tutte le zone climatiche, mantenendo stabile il rapporto di resa idrica (cioè gli effetti di compensazione). Ci sono effetti di compensazione maggiori nei bacini idrografici delle zone umide che nelle zone aride.
Tuttavia, in futuro, i bacini idrografici globali diventeranno più sensibili alle caratteristiche sottostanti e meno sensibili alle variazioni climatiche. Sia la sensibilità climatica che quella legata al sottostante aumentano nei bacini idrografici con climi aridi. La stabilità (stimata mediante probabilità congiunta) della resa idrica dei bacini idrografici diminuirà gradualmente in futuro. I bacini idrografici nelle zone aride hanno registrato il calo maggiore nella stabilità della resa idrica.
Per gli effetti di compensazione, i bacini idrografici nelle zone umide hanno una forte resistenza del sistema idrologico, che può ancora mantenere costante la resa idrica dopo aver subito grandi cambiamenti nella resa idrica dovuti al clima o al sottostante. In termini di coefficienti di sensibilità, la sensibilità della resa idrica sia al clima che al sottostante nei bacini aridi aumenta g.
In un'ulteriore quantificazione della stabilità idrologica dei bacini idrologici basata sulla probabilità congiunta, si sostiene nuovamente che i bacini idrografici aridi sono destabilizzati e non è facile mantenere una resa idrica costante.
I coefficienti di sensibilità all'interno dei bacini idrografici delle aree aride e le caratteristiche di base esterne si sono evoluti da uno stato all'altro. I risultati forniscono un riferimento per il futuro sviluppo sostenibile delle risorse idriche nel contesto dei cambiamenti climatici, evidenziando la vulnerabilità delle risorse idriche nei bacini idrografici aridi e semi-aridi.
Il lavoro è pubblicato sulla rivista Science China Earth Sciences .
Ulteriori informazioni: Yu Yan et al, Stabilità della resa idrica nei bacini idrografici, Scienza Cina Scienze della Terra (2024). DOI:10.1007/s11430-023-1206-4
Informazioni sul giornale: Scienza Cina Scienze della Terra
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