5 月 4 日消息美国南加州干旱，600 万居民将被限制用水，目前当地情况如何？
美国西部干旱不是短时间内的事情了，整个落基山脉以西和得克萨斯，旱情已经从2019年持续到现在（然而19、20、21年绝大部分关注点只在山火上，到了今年终于因为加州和拉斯维加斯饮用水开始逼近红线，在媒体上爆雷）。一些水文上非常重要的补给地区，例如科罗拉多高原和内华达山脉，冬季降雪已经连续下降10年以上，更不要提冰川大规模不可逆转性消融（当然在美国西部，降雪才是最重要指标）。
更加麻烦的是，今年偏偏还是高强度拉尼娜年。5-7月整个夏天，北美大陆干旱高温的中心位于美国西南部的趋势不会减退。旱情理论上缓解的可能无限接近0。
延伸阅读信息：
我直接定论了吧，就是0。
因为不像季风气候夏季就算过了季风季雷暴和台风也会经常带来降水，亚利桑那、内华达、科罗拉多、犹他等州的热带沙漠和半干旱气候，一年降水反而是最热的时候最少，倒是没有旱季雨季，因为一年到头都干旱。。。加州海岸还是从北向南的寒流，所以东太平洋飓风路径永远不会北上登陆加州，全部往远洋或者墨西哥走了。
例如下图为犹他州最受欢迎的新开发住宅区圣乔治（St. George），典型的高原干热河谷，夏天蒸发量最大的时候，反而是降水量最小的时候，很显然依靠降雨和地下水补充地表径流是不可能的，一旦春季上游融冰、融雪不够，那就继续旱1整年，得盼望第二年上游多下雪。
稍微多一点点降水的太平洋沿岸，也属于暖冬地中海气候。下图为洛杉矶，可以看到降水不平均程度更加极端，90%以上的降水就指着12月-3月那一点点太平洋水汽，整个5-9月几乎全部无降水。
所以，为了满足亚利桑那、内华达（其实就一个赌城拉斯维加斯）2州民众的用水，除了修建蓄水池和抽取地下水，必须依赖科罗拉多河上的一连串水库。首当其冲的就是胡佛大坝截流形成的米德湖（Lake Mead），和格伦峡谷大坝形成的鲍威尔湖（Lake Powell），和上游科罗拉多、犹他，甚至怀俄明、新墨西哥的很多小规模水库。
至于南加利福尼亚，早在120年前就开始修建了极为复杂的水坝、明暗水渠、抽水站等引水基础设施，并克服了先上山再下山，100米左右的高度差，利用流体动力让整个系统只需要很少的能源就可以运作（具体我实在不清楚什么原理，这属于工程学内容）。供应大洛杉矶都会区1800万人口的水主要来自Parker Dam截流以后通过如下700多公里长的复杂输水系统：
总体流域态势如图：
仔细观察上图，可以明显看到2个问题：
1.由于科罗拉多河流量大多数来自于高山融水补充，所以在上游很多小支流，接近它们源头的高海拔地方就修建了水坝，这样就已经能截流很大一部分水量顺便发电。（注意，还没等到进入第一级主河道水库鲍威尔湖呢）。
2.下游大坝极度依赖上游大坝放水，如果犹他州决定增加格伦峡谷（Glen Canyon）大坝库容，那么就会产生连锁反应，下游的内华达州在胡佛（Hoover）大坝、亚利桑那在希拉河水系的梯级水库就会相应截流一定的库容，长此以往，处在最下游的帕克（Parker）大坝、帝国（Imperial）大坝水库将逐渐枯竭，南加州必然没水喝。
所以为了解决这些问题，从19世纪末到20世纪40年代，西部各州签订了浩繁的各种“水资源权利条约”，详细规定了哪个州、哪个城市、哪一个县甚至哪个农场主能够从水渠里取到多少水。从此以往，科罗拉多河流域做到了“吃干抹净所有流量，高效利用不留一滴水入海”，靠一条年径流量是嘉陵江水平的河流，支撑起3000万人以上大House后院游泳池门前草坪，远处水上公园高尔夫球场的生活，至今持续100余年，堪称水力工程学上至今未有来者的奇迹。
但是进入21世纪，科罗拉多河流域的人口数量比最初定下水权的时候，增长了10倍以上，人口分布情况也有了重大变化，最突出的是菲尼克斯和洛杉矶2个超级都会区。然而水资源分配条约还是维持原样。最初签订的条款大多首先保障下游用水，发展到现在就形成了事实上对加州非常有利的情况，无论上游有多少水，从科罗拉多和怀俄明一路向下的所有水坝都有fill in南加州帕克大坝和帝国大坝引水渠的义务，导致2020年洛杉矶都会区和内陆帝国（Inland Empire，直接叫IE得了别管这中二名字）消耗了80%的科罗拉多河水量，亚利桑那州10%，内华达州（again，就1个城市）仅仅2%。这样就引发了尤其是亚利桑那州的很大不满，自己700万人口，增长速度还更快，只有10%的配额，南加州1800万人却有80%。亚利桑那州后来重新从帕克大坝水库挖了500多公里水渠（Central Arizona Project）引水，但是始终没办法推翻古早时代的条约。凤凰城人口在1990年以来翻了倍，是西南地区发展最快的都会区，水却特别贵，怎么办？
很显然，“重新谈判”的呼声不断。问题是现在上游来水本身是越来越少，必然要有人削减自己配额来满足别人，我们又知道这不是在其他地方这是在美国，联邦政府很识趣地选择了神隐，反正理论上不归自己管。这个问题的辩论很快上升到了“3个州哪一个不该住人”的地域交锋上。就从我的观察来看，加州人认为拉斯维加斯、凤凰城都是“沙漠中强行建立，没有必要存在的城市”、“人类城市规划工程的错误，是时候纠正了”、“赌场随便换到别的不是沙漠的地方一样增长GDP”，凤凰城和赌城人就会反击“加州在最下游占了这么多水还BB，信不信我们直接撕毁条约，把水闸关了你们渴死吧，反正如果真这样了一定是你们先撑不住”。
当然，如果科罗拉多河流域实在枯竭，并不是不可以北水南调——这涉及到一个规模更大、目前仍然在不断更新建设中的工程，加利福尼亚州立水资源计划（California State Water Project，SWP）。从下图最北面修建奥罗维尔水库（Lake Oroville）开始，收集靠近萨克拉门托河上游流域，这一降水700-1000毫米的内华达山脉湿岛支流的地表水。通过萨克拉门托河顺流而下，输送到湾区附近的工程海拔最低点圣路易水库（San Luis Reservoir），再利用现有自然河道和灌溉/水运运河，一路向南逆流而上，经过4个泵站和2个控制坝，越过海岸山脉抵达南加州，总计从北向南跨越直线距离1500公里。为了同时保证湾区和洛杉矶2大都会区供水，一般在南加州不存在缺口的情况下，30%份额会给北加州，用不完才以自然状态排到旧金山海湾之中。SWP在1982年就初步建成运行，现在整个湾区以南加州，包括中央河谷沿线的灌溉，已经完全依赖SWP系统。
2017年2月，出现了一点小小的插曲——最上游的核心取水点奥罗维尔大坝位于冬季加州的暴雨中心，理论上这让他具备了极好的蓄水条件，然而破历史记录的降雨远远超过泄洪道设计极值，冲毁了主泄洪道，美国陆军工程兵团在坝体右侧开挖了一条紧急泄洪道。接下来修了2年，整个时间段中SWP效率下降到理论值5%，南加州在事故以后立刻采用了限制用水措施，一直持续到2019年4月大坝修好，终于解除。
随着SWP逐渐发挥作用的后续影响，萨克拉门托河、圣华金河在旱季注入旧金山海湾的淡水流量直接减少一半，湾区圣何塞和安条克地区的三角洲的人工盐田开始进一步发展。。。所以我说加州完全是利用工程学将一个根本不适合大量人口居住的区域，进行涉及上百万平方公里的改造，将空中的、地面的、地下的、千里之外的水全部统筹起来利用，坚决不把1滴淡水白白留给太平洋，简直是Geoengineering做到极致的结果。相比较起来中国的南水北调还是非常保守了。
评论区里
提到：“科罗拉多河流域的水资源分配参考的是19世纪中期-1920年的平均径流量。然而近期研究发现那段时间是最近400年来美国西南部最湿润的时期，现在因为全球变暖气候越来越干旱，径流量逐年下降，然而水资源却没有余量了，因为一开始制定的分配方案就是把水全用完，一滴也没给下游留”——完全正确，我正想说这个问题呢，虽然必须考虑到：古气候研究无论怎么样给出结论，学术争议都会很大，有记录以前的降水只能依靠附近内流湖（例如欧文斯湖）的沉积层和加州巨杉树木年轮来判断。但是美国西南1950年代以来降水量呈长周期震荡下降趋势是事实，也许19世纪末-20世纪初并非高峰，我们只需要知道现在正在走向低谷就足够了，短期几十年内应该也找不到可能反弹的证据，所以据此制定悲观的水资源前景预测没有问题。另外一个需要考虑的点是，修建水坝、水渠绝大多数的里程都经过私有土地，需要向当地人征地。为了让他们配合，最一开始就给了加州和亚利桑那州农场主们非常优惠的用水特权，并包括无限抽取地下水的权利，同样和条约本身一样代代相传100多年直到今天。这就造成了2州虽然农业人口仅占总人口不到1%，却使用了40%的水资源。因为不需要考虑成本，在本来应该节水的沙漠中，反而灌溉往往极为浪费，这样的分配不平均引发了来自城市人口的很大程度非议。
当然在亚利桑那州也是一模一样，不过亚利桑那人民在这方面倒是很团结一致对外，不停强调是加州人用了太多水，自己的农业科技如何先进，多么高效、节水。相反加州沿海一片蓝（民主党），内陆一片红（共和党），早就互相看不爽了，所以水资源议题上内斗非常剧烈，如果削减掉内陆农业用水给亚利桑那，加州大多数人还求之不得呢。其实北边湾区和中央河谷也是相似的情况，只不过那里水资源没那么紧张，也不需要用州外河流的水，所以矛盾相对不明显而已。
再加上南加州灌溉区农民所种植的除了水稻以外，绝大部分并非是日常消费的食物，是耗水量相对高的饲料作物和经济作物，尤其以稻米、苜蓿、扁桃、开心果、核桃这5种受到美国公众舆论攻击最大（比如平均1公斤收获的扁桃需要消耗的水是小麦的7倍，玉米的10倍）。苜蓿主要作为动物饲料，还大量出口到沙特、埃及等同样是沙漠气候的中东国家，扁桃则被加工成植物奶制品（在中国一般叫杏仁露但是其实不是杏仁）。唯一的主粮作物稻米，也要么加工成饲料，要么出口到亚洲，至于美国本土消费的大米，极少是本土生产，接近75%进口自泰国、印度和巴基斯坦。有意思的是降水量普遍小于400甚至200毫米的加州，居然是美国水稻种植面积第一、产量第二大的州，因为纯粹依靠灌溉的区域水反而便宜，来源也稳定。。。
民众肯定一眼认为这些东西都不是“必要的”，加上绝大部分加州农产品都最终贡献给了出口，并没有消费在美国，所以加州，乃至整个美国城市地区进入政治议题中的反农业观点论调就是：钱全部给那一小撮农场主和一帮大食品公司赚去了，浪费这么多水，破坏环境，也无法创造就业机会（养殖和食品加工业要么自动化，要么非法移民），不吃这些东西我们也不损失什么，干嘛还要继续存在？这些农民还整天拿民主党政府的出口产业补贴，一选举全部投票给共和党，应该禁止种植高耗水作物！
图为整个加州用水情况，注意绝大部分类别都是农业用水，工商业只用了不到2-3个百分点，“Residental Use”包括了所有生活用水，大概和水稻消耗的水总量相仿，也远远比不过经济作物和工业化动物养殖业占绝对优势的消耗——最上面第一栏是直接喂给牲畜的水，第二栏是苜蓿和干草。
这次长周期干旱影响的地方，除了德州和加州，没有一个是主要粮食产区，因此评论区中对所谓潜在粮食危机的猜测可以排除了。
但是我认为提到“世界食物安全”就只想到小麦大米玉米土豆等等主粮，是非常片面的，停留在非工业化时代的想法。虽然美国人自己认为上述农产品根本不应该出现在半荒漠地区中，但是并不代表失去了它们对全球供应链不会有影响，缺了坚果，一点问题没有，缺了占全球出口市场不到2%的大米，应该也不会使得国际大米价格波动，但是没有了饲料，也就意味着没有了鸡肉和猪肉呢？
针对回复中有人提出的“没给墨西哥留水”论，我在这里还是得澄清一下。首先科罗拉多河流出美墨边境的Yuma市和Morelos大坝（上图中最南边一个）以后只剩下100公里长度就入海了，现有三角洲年代非常晚近，最近4000-5000年才大概形成目前的流向，由于含沙量高（流经大峡谷和沙漠）、Yuma以下地势平缓，自然状态下河道就不固定，形成广阔的盐水沼泽泛滥区。19世纪末有大规模农业开发以来，因为美墨双方的灌溉需要，要把原本没什么利用价值的淡水咸水交替的沼泽变为可耕地，更是使得三角洲位置在1890年代-1940年代间来回变换不断。现在的河道事实上是一个内陆三角洲，最后极小一部分水流入太平洋而已，所以在旱季科罗拉多河经常成为流了几千公里，到了河口最后几十公里断流的内流河。。。
水利协议一直是包括墨西哥方面的参与的，主要是用来灌溉途中的墨西卡利谷地（Valle de Mexicali，下图深灰色点状区域为灌区），还有水渠输送到海岸的蒂华纳和恩森那达市。而下图中蓝色方框划出来的那最后40公里看着像“入海口”的地方，本来就是没有多少开发价值也无人居住的盐碱地，现在是一个保护水上鸟类的国家公园。其实墨西哥方面还是很乐意维持水利协议现状的，因为其配额从最初开始就是和南加州索尔顿湖盆地灌区（回看上图，海拔0米以下的Salton Sink）绑定的，虽然位置比从帕克大坝出发的到洛杉矶去的总水渠要下游很多，但是亚利桑那和内华达都对墨西哥有一样的放水义务，由于海拔原因，在干旱年份墨西卡利谷地还要天然优先于索尔顿湖盆地，如果水在美墨边境的墨西卡利市就耗尽了，另一边的农民就只能向洛杉矶方面要求州内协调，从帕克大坝再放一点水流下来。
总结目前的情况是从丹佛到洛杉矶的整个西部，带着一个已经处在极度缺乏预先水量补充，历史级别的干旱环境，进入本来降水就最少、最热阳光最充足的5-9月（水库和露天引水渠蒸发量大幅度上升），也就意味着旱季开始前水库水位就已经到历史新低，详情可以看想法：
现在上游州大可以用“夏天来了，我们的电力供应不能中断不然都得热死，你洛杉矶又不用开空调（详情可以参考前面的洛杉矶气温图）”的理由蓄积库容，减少供水，所以处在分配最末端的南加州提前限制工业和生活用水也毫不奇怪了。
也许现在仅仅是不能浇灌草坪，游泳池和景观池塘暂时关闭，但是接下来几个月怎么办？只有时间会给出答案。如果格伦峡谷大坝和胡佛大坝坚持库容不变，几个州在水危机问题上进一步剑拔弩张，恐怕华府就必须介入了——在经济层面弃谁保谁上看，赌场、犹他州的国家公园可以关门，亚利桑那的农业和旅游业可以联邦政府出钱赔偿，加州是一定要保的。
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