Региональная изменчивость климата и другие факторы влияют на увеличение стока в бассейне реки Миссури

Протянувшись от Монтаны до Миссури, бассейн реки Миссури является одной из крупнейших речных систем страны. За последнее столетие средний сток в нём увеличился примерно на 40%, причём с 1990 года было зафиксировано несколько лет с экстремально высоким расходом воды. На сток влияют такие факторы, как осадки, температура, влажность и содержание атмосферного углекислого газа (CO₂), а также изменения в землепользовании, например, замена лесов пахотными землями. Понимание взаимодействия этих факторов критически важно для подготовки населения к гидрологическим экстремумам, таким как наводнения, которые ежегодно наносят США ущерб в миллиарды долларов.

В исследовании, опубликованном в AGU Advances, Дэнненберг и коллеги использовали модели поверхности суши и симуляции водного баланса, чтобы изучить роль этих факторов в изменениях стока и оценить относительный вклад естественной климатической изменчивости и антропогенного влияния.

Учёные оценили сток в прошлом, используя ежедневные данные о расходе воды вблизи устья бассейна, а также модели водного баланса, основанные на исторических данных об осадках и эвапотранспирации в бассейне. Они также разделили бассейн на шесть регионов по сезонному распределению осадков, чтобы лучше понять изменения стока в разных климатических условиях.

С 1931 по 1960 год среднегодовой расход воды в бассейне реки Миссури увеличился более чем на 900 кубических метров в секунду. Исследователи выяснили, что около 765 куб. м/с этого прироста можно отнести на счёт естественной климатической изменчивости. Изменения в землепользовании и растительном покрове обусловили ещё 100 куб. м/с.

Изменения, связанные с растительным покровом, были более выражены в многоводные годы, что указывает на то, что сельхозугодья хуже, чем замещённые ими леса, смягчают воздействие экстремальных осадков на бассейн. Этот эффект был особенно заметен в нижней части бассейна. Оставшееся увеличение стока на 65 куб. м/с было вызвано повышенным уровнем атмосферного CO₂.

Исследователи предполагают, что этот период увеличенного стока является временным и может смениться более засушливым средним состоянием. Это иссушение, по их словам, может быть дополнительно усилено вызванным человеком потеплением.