加州2012-2016年干旱的教训外文翻译资料

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加州2012-2016年干旱的教训

摘 要

加州的5年干旱已经结束，尽管其余波仍在持续。从2012年至2016年，加利福尼亚州的大部分或全部处于严重干旱条件下，降水，积雪，水流和高温都大大减少。缺水对于森林，水生生态系统，水力发电厂，农村饮用水供应，农业和城市造成数十亿美元的经济损失，造成数以百万计的林木死亡，几种鱼类濒临灭绝，并且对于家庭和企业造成不便和数百万元的损失。干旱还带来了水管理方面的创新和改进，其中一些将更好地为加利福尼亚为未来的干旱做好准备。本文总结了2012-2016年加州干旱的程度和影响。本文回顾了加利福尼亚在水资源管理的较大历史背景下因干旱引起的创新。并且讨论了加利福尼亚和现代干旱管理的经验教训。为全球化经济服务的现代化、管理良好的水系统中的干旱在经济上即使不造成灾难性的破坏，但总是会产生影响和挑战，尤其是对本地生态系统。在加利福尼亚和其他所有供水系统中，干旱都有效地暴露了水资源管理中的薄弱和准备不足。就加利福尼亚而言，生态系统和农村小型供水的管理人员学习最多。

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介绍

干旱是指水资源供应暂时减少到正常水平以下。干旱可能只持续几周，也可能持续数年或数世纪——在这期间，干旱与气候的变化混合在一起。在雨养农业系统中，数周的干旱可能是毁灭性的。像加利福尼亚这样的夏季干燥季节漫长而有着地中海气候的地方，每年都将面临着美国湿润洲有史以来最严重的干旱。

从2012年到2016年，加利福尼亚经历了其最严重、最漫长、最温暖的干旱之一。这次干旱对森林，本地鱼类种群，地下水位和土地沉降的许多影响将持续数十年。干旱带来的教训和创新也将持续数十年，并提高加利福尼亚应对未来干旱的能力。加利福尼亚州过去和未来的干旱总是存在于水资源管理中。在每次干旱中，加利福尼亚都有管理机构、政策、基础设施、储水条件和被以往干旱影响的需水量。水资源管理人员在制定协议、合同、储存、基础设施和市场决策时，也考虑到未来的干旱，以抑制潜在的干旱影响。

干旱一直是对人类和自然生物的威胁。从历史上看，干旱已经塑造和破坏了文明和生态系统。人类文明的衰落，与干旱和与之相伴的气候变化有着千丝万缕的联系。生态系统、干旱可能是入侵物种建立或物种组成发生变化的关键事件。然而，美国西部的水资源管理系统已经变得比人们通常认为的更加强大和适应性更强。

干旱的发生是缓慢的。土壤中储存的水，逐渐减少的泉水，水库和蓄水层抑制了干旱的发生。加州的干旱持续时间长且不确定，可能持续几年，几十年，甚至几个世纪，相比之下，火灾和洪水的持续时间从几小时到几天，地震的持续时间只有几分钟。因此，预示干旱的开始和结束可能会很麻烦。干旱的初发通常较慢，局部强度不同，持续时间不确定且经常变化。像各种形式的灾害，准备工作能极大地减少了干旱的损失，而组织工作对于有效的准备和响应至关重要。

对人类来说，干旱的影响因经济、基础设施和制度条件以及干旱的水文特征而不同。干旱对该经济的影响取决于经济对水的依赖程度以及区域和全球贸易的程度。全球经济联系大大减少了干旱的影响。全球粮食贸易在很大程度上缓解了干旱对文明的生存威胁，并极大地减轻了干旱对经济和公共卫生的影响。灵活储存、转移和重新分配水资源的基础设施网络和机构也大大减少了干旱的影响。区域水文特征，例如大型淡水含水层，可以减弱干旱的影响。

然而，为尽量减少干旱对人类的影响而采取的行动往往会进一步危害脆弱的生态系统和其他环境资源。伊福尼亚州可以说已经调整了基础设施和经济结构来适应干旱，但其中许多行动都进一步改变栖息地和溪流的方式并损害了本地物种，这些物种曾经能很好地适应了加州的干旱，它们曾经拥有与融雪、泉水、地下水和季节性洪水平原相连接的巨大栖息地。在这次干旱中损失的本地物种数量通常不会在下一次干旱前恢复。

这篇论文回顾了加州最近的干旱，并把它放在一个历史和全球的背景下。这对加州和全球干旱管理都有借鉴意义。尽管存在问题并暴露出弱点，但全球化经济体中准备充分的供水系统通常能很好地应对干旱，并随着时间的推移能，，在极端情况下得到改善。

2012–2016年干旱的水文学

2012-2016年的加州干旱异常干燥和温暖，据估计其频率在20 - 1200年之间。作为一个多样化的大州，这个估计范围是合理的。干旱异常高温使土壤水分流失得更快，与过去的温度相比，干旱频率估计为1200年1次。积雪也因高温而减少，以过去的温度计算，其频率估计为500年1次。从许多指标来看，干旱往往是最严重的，但当地的评估因地点、地区和干旱指标而变化很大。更久更严重的干旱发生在中世纪。与区域供水相关的地区降水、水流和供水减少经常是新的低点，但更常见的情况是，全州15-30年的频率接近1次。通过任何估算，这次干旱都是异常的干燥、炎热和严重。

干旱的高温对于管理者、工程师和科学家如何应对未来的干旱非常重要。海洋温度在干旱的累积水分缺口中占了25%之多，自然降低了土壤水分和积雪，减少了水库中的冷水，增加了河流的温度。

加利福尼亚的干旱主要是由加利福尼亚外的太平洋上形成的“极具弹性的高压脊”引起的，它将大气中的水分从加利福尼亚转移开。这种高压脊的气候成因还有待商榷，加州持续数年的严重干旱不太可能完全是随机的，可能与太平洋范围内的全球气候变化有关。气候变暖被认为有一定的作用，而且这种模式与气候变化的预测是一致的。

加州已经有了异常多变的气候。文献表明，气候变暖将放大加州洪水和干旱的频率和规模。随着气候变暖，最近一次干旱的温度升高可能预示着未来的干旱和非干旱年份。高温会加剧许多干旱的影响,尤其是对土壤水分、积雪、流速及流水量,热敏的生态系统。

输水

干旱减少了当地、地区、州和联邦供水项目的供水，而与此同时，用水需求处于历史高位。表1总结了中央谷项目和州水项目在干旱的每一年以及干旱前后多雨的年份交付的减少量，显示了干旱的发展。即使在多雨年份，水利工程也不能满足所有的用水需求。此外，不同的用水户会有不同的短缺，反映了由于立法和/或项目前水权而引起的不同的法律优先事项(例如，萨克拉门托山谷“结算”和圣华金河“交换”合同)。

表1.2011–2017年主要水项目交付量

a来自加州水资源部的数据（2018a）。

b来自美国垦殖局的数据（2018）。

随着干旱的持续，水利项目的储水量和供水量都在减少，且在2014年和2015年达到最低水平。20近年来，一些供水承包商自20世纪50年代项目开始以来首次没有收到任何供水，有时缺少替代水源从而迫使用户钻井或从其他承包商购买水，并按合同分配用水。这种适应性减少了许多地区的水的短缺和成本问题，但也给他们自身带来了费用和结果。

提供给加州大部分用水的当地和地区的供水商也受到了干旱的影响。有些受影响较小，原因是上游水库规模较大，地下水有堤岸，或水市场转移和保护。而一些独立的当地水供应商受到了严重的影响。

主要问题领域

干旱是对水系统的测试。2012-2016年的干旱范围和深度足以测试加州的所有水资源管理部门。受影响最严重的地区(按照粗略的经济顺序)是农业(特别是圣华金河谷)、森林、水电、农村地下水供应、娱乐、萨克拉门托-圣华金三角洲、水生生态系统、受保护的渔业管理和城市(特别是水力隔离城市)。国家水务会计和水权管理系统也进行了测试。

农业

干旱波及整个州，尽管当地地下水缓解了大部分农业影响，但加州大部分农业都受到了严重的干旱影响。全州范围内可用于农业的地表水减少了约30%，其中约三分之二被额外抽取的地下水所替代，每年增加约6亿美元的抽取成本。全州农业用水的剩余10%的短缺是通过大约50万英亩(约占全州灌溉作物面积的6%)的休耕或闲置，以及通过作物的应力灌溉、作物轮作和提高灌溉效率来解决的。

表2.2015年加利福尼亚州的农业影响概述

干旱