Землепользование и орошение меняют погоду в Кукурузном поясе США

Крупномасштабные изменения землепользования и орошение в Кукурузном поясе США в сочетании с влиянием неглубоких грунтовых вод региона значительно изменили режим осадков в этом важном сельскохозяйственном районе. К такому выводу пришли авторы нового исследования, опубликованного в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Исследование сосредоточено на процессе «рециркуляции осадков», при котором влага, выделяемая в атмосферу растениями, почвой и водоемами, возвращается в виде дождя в ту же область. Используя передовые методы компьютерного моделирования, ученые установили, что сельское хозяйство региона в сочетании с неглубокими грунтовыми водами увеличивает коэффициент рециркуляции осадков почти на 30%, что значительно повышает количество осадков в течение вегетационного периода.

Роль рециркуляции осадков варьируется от месяца к месяцу и от года к году, достигая пика летом, с созреванием кукурузы, и в засушливые годы, когда с других регионов поступает мало влаги. «Это исследование показывает, как сельскохозяйственные практики могут изменять региональный климат, что имеет последствия для продовольственной и водной безопасности», — отметил ведущий автор работы Чжэ Чжан из Национального центра атмосферных исследований США (NSF NCAR).

Для моделирования ученые использовали высокоразрешающую модель прогнозирования погоды WRF и модель взаимодействия грунтовых вод, роста сельскохозяйственных культур и орошения Noah-MP. Сравнивая сценарии с различными факторами, они выяснили, что комбинация неглубоких грунтовых вод, транспирации растений и испарения от оросительных систем повышает долю осадков за счет местных процессов до 18%. Без этих факторов она составила бы лишь 14%. Наибольшая доля рециркулированных осадков была зафиксирована в засушливом 2012 году.