O rio Colorado passa por paisagens variadas, drenando bacias hidrográficas de sete estados ocidentais. Este 1, O sistema de 450 milhas de comprimento é um suprimento de água crítico para a agricultura, indústria e municípios de Denver a Tijuana.

Nas terras áridas da bacia inferior do Colorado, formado por Nevada, Arizona e Califórnia, tempestades - conhecidas no jargão meteorológico como precipitação convectiva - normalmente controlam o escoamento, fluxo de fluxo, abastecimento de água e risco de inundação para as populações humanas, além da disponibilidade de água para a vegetação.

Precipitação convectiva, que pode levar a grandes inundações e desastres subsequentes, é gerado pelo calor da superfície da Terra. A umidade sobe rapidamente na atmosfera e então se condensa muito rapidamente para formar tempestades repentinas que são mal compreendidas nos modelos climáticos globais e conjuntos de dados.

Os cientistas usam essas informações para explorar como as mudanças climáticas futuras afetarão as chuvas, mas até agora eles falharam principalmente quando se trata de precipitação convectiva. Uma melhor compreensão desse tipo de chuva pode ajudar os cientistas a melhorar a avaliação estatística e a previsão das mudanças climáticas por meio de modelagem.

Para esse fim, hidrólogos do Instituto de Pesquisa da Terra da UC Santa Bárbara desenvolveram um gerador de tempestade simples (STORM). Seu modelo simula a precipitação de bacias hidrográficas em vários cenários de mudança climática que refletem as diferenças no grau de umidade ou tempestade. As descobertas da equipe, que aparecem no jornal Cartas de Pesquisa Ambiental , fornecer informações sobre tendências hidrológicas regionais observadas ou projetadas.

"Estamos lidando com um problema geral que tem implicações regionais, particularmente em áreas com escassez de água, "disse Michael Singer, também é professor na Cardiff University no País de Gales. "O problema geral é, sabemos que a mudança climática está ocorrendo em todo o globo, mas o que não sabemos é como isso afetará a precipitação convectiva e o escoamento associado. "

Singer e seu co-autor, Katerina Michaelides, abordou o problema criando um modelo que permite aos pesquisadores investigar diferentes tipos de mudança climática. Eles o aplicaram na área ao redor da Bacia Hidrográfica Experimental de Walnut Gulch, no Arizona, um local com excelentes dados históricos de precipitação de longo prazo registrados por minuto.

"Por um tempo, tem havido esse mistério de um sinal de escoamento em declínio na bacia do baixo rio Colorado, em particular no rio San Pedro a jusante de Walnut Gulch, que é muito importante regionalmente no sudeste do Arizona, "Singer explicou." Nesta parte da bacia, as pessoas há muito suspeitavam que havia menos escoamento vindo de afluentes efêmeros para esses riachos - efêmero, o que significa que eles fluem às vezes, mas ficam secos na maior parte do tempo. "

Combinar o modelo STORM com a análise do conjunto de dados de chuva permitiu aos pesquisadores obter insights sobre as tendências decadais na intensidade da chuva das monções sob as mudanças climáticas. Eles descobriram que houve um aumento nas chuvas, mas menos água fornecida em fortes tempestades. Isso vai contra noções anteriores de como as chuvas deveriam responder ao aquecimento atmosférico. Os pesquisadores atribuíram o fenômeno à redução da umidade importada para a região do Golfo da Califórnia ou do Oceano Pacífico durante as monções.

"Embora esteja chovendo mais no geral, cada tempestade é menos intensa e despeja menos água, "Disse Singer." Embora a quantidade de chuvas esteja aumentando com o tempo e as tempestades menores despejem mais chuvas no geral, vem em jatos menores e mais frequentes. Esta chuva de menor intensidade implica menos escoamento superficial, o que significa que devemos ver um declínio no escoamento em toda uma bacia. E os resultados do nosso modelo concordam bem com os dados de escoamento:houve um declínio no escoamento dentro deste fluxo efêmero. "

Ainda, esta mudança no escoamento efêmero era muito pequena para afetar o fluxo downstream por si só. Singer sugeriu que um declínio regional nos pacotes de neve e menos recarga de água subterrânea nas frentes das montanhas afetou negativamente os recursos hídricos.

"Você poderia dizer que toda a bacia do rio Colorado foi afetada de várias maneiras pelas mudanças climáticas, "explicou Michaelides, também palestrante sênior da Universidade de Bristol, no Reino Unido. "Outra pesquisa mostrou declínios no escoamento para a bacia do alto Colorado, portanto, nossos resultados fornecem suporte para um declínio regional mais amplo dos recursos hídricos, que é provavelmente o que veremos em muitos lugares do mundo. "

Embora o STORM tenha sido desenvolvido usando dados de uma rede pluviométrica em uma única bacia de drenagem de sequeiro, é aplicável em qualquer lugar. STORM permite aos cientistas examinar, ao longo de várias décadas, os detalhes de onde ocorre a chuva e quanto caiu por minuto. A data, Singer e Michaelides o usaram para identificar mudanças climáticas reais em uma ampla região, mas eles estão em processo de acoplar o STORM a um modelo de escoamento para explorar cenários de mudança climática e como eles podem realmente afetar a magnitude e a frequência do escoamento.