ISAAC Larsen在1990年代在1990年代的乡村成长，记得了春天的独特先驱。沿着道路堆积的雪橇，一旦白色或灰色，会变成黑色。罪魁祸首是风吹的灰尘，从贫瘠的农场射入空气中。
即使该地区的一些农民采取了更可持续的做法，灰尘仍然飞扬。不久之前，拉森的母亲告诉她的儿子，她遇到了一场沙尘暴，她说:“土壤被吹过马路，就像暴风雪一样，但是是黑色的。”
马萨诸塞大学的42岁的地质学家Larsen最近发表了一个纸美国玉米带的土壤流失。自从农业开始，Larsen和他的合著者估计超过三分之一的玉米带——近3000万英亩——已经种植了玉米失去了所有富含养分和碳的表层土壤。类似的过程也发生在邻近的大平原地区，这是一个庞大的地区，包括堪萨斯州、内布拉斯加州和达科他州，以及德克萨斯州、俄克拉何马州、密苏里州、蒙大拿州和科罗拉多州的部分地区。
每个尘埃风暴代表地球的薄层，由大气剥离并重新定位。随着时间的推移，由于无数这些风暴在中西部和大平原上席卷，他们已经消除了数千年植物生死的遗产。最引人注目的例子是20世纪30年代的尘埃碗，环境和农业灾难，从数百万英亩的美国内部剥夺了山上土壤，将农民陷入破产，摧毁作物，并从根本上重塑了心脏。
该地区预计将更多的时间击中几天，温度高于100°F。
自20世纪30年代以来，随着广泛的灌溉和一些农场的农业实践的改进，美国心脏地带发生了很大的变化。但考虑到全球变暖导致的气温上升和干旱加剧，一些科学家质疑美国的粮仓是否正走向另一个沙尘暴。
在2018年的国家气候评估中，美国科学家警告称，在目前变暖的情况下，南部大平原的温度可能会上升3个百分点.6到5.1华氏度与1976-2005年的平均温度相比，到2100年将达到4.4到8.4华氏度。该地区预计在未来几十天内气温将超过100华氏度可能不那么严重根据国家气候评估报告，整个大平原地区预计将经受更多的热浪和极端干旱。
沙尘暴的种子是在20世纪早期一个相对潮湿的时期播种的，当时农民为了种植小麦和玉米，拔掉了数百万英亩耐寒的原生草。然后，在20世纪30年代，一场历史性的、多年的干旱和热浪发生时，作物死亡，裸露的表层土壤干燥松散，成熟，被强风吹走。随后的风暴可能是巨大的:1935年4月14日，“黑色星期日”沙尘暴使中部平原的表层土壤一直上升到东海岸的城市。188金宝搏亚洲体育搏彩当沙尘暴结束时，数百万移民已经逃离曾经前途光明的大平原，前往加利福尼亚和其他西部各州。
在1936年沙尘暴最严重的时候，南达科他的一个被掩埋的谷仓。维基共享
但这场灾难也刺激了创新。在沙尘暴期间，政府迅速采取行动，建立了土壤保护服务，帮助推广更可持续的技术，如免耕农业和覆盖种植，以减少暴露的土壤数量。然而，尽管近年来免耕农业已变得更加普遍，但中部地区许多工业化规模的农业经营并没有采用这种做法。
自20世纪40年代以来，大平原上的许多农民也广泛灌溉他们的作物，使他们能够度过干旱期，并进一步防止表土侵蚀。但这种对灌溉的依赖使大平原面临新的危险。奥加拉拉蓄水层，它构成了大平原蓄水层系统的大部分并为30至46％的灌溉土地在大平原的一些州——近几十年来一直稳步透支;通过一些人估计在美国，奥加拉拉蓄水层(Ogallala Aquifer)可能在50年内枯竭70%。
蒂姆·考恩(Tim Cowan)说:“到了某个时刻，如果你不补充蓄水层这样的资源，那么你所需要的就是下一场小干旱的到来，如果你不做出反应，那么你就会面临另一个类似沙尘暴的事件的风险。”南昆士兰大学研究气候变化对降水和热浪影响的高级研究员。
热量和干旱密切相关，这意味着热浪恶化意味着更多的干旱，反之亦然。那一二拳有很多科学家。“干旱的土壤具有这种加剧效果，”布鲁塞尔大学气候科学家Wim Therey说。“存在这种积极的反馈，干燥的土壤导致更温暖。”
当土壤中含有大量的水分时，来自太阳的能量会在水从液体变成气体的过程中被吸收。但是当土壤中含有少量的水时，这种能量就会直接转化为热量。其结果是，干旱导致更严重的热浪，而这些热浪反过来又导致更干燥的条件。
现代尘埃碗场景中玉米和大豆作物产量将下降40％。
数据显示干旱和热量都变得越来越常见 - 也许增加了它们之间的反馈效果。在一个最近的研究在自然，考恩和他的合著者发现，温室气体的排放使得沙尘暴般的热浪出现的可能性比上世纪30年代高出2.5倍以上。
NASA戈达德太空研究所的气候科学家Ben Cource表示，干旱也是如此。“What we’re seeing in a lot of regions is this kind of amplified evaporation effect that’s making it … easier to get into drought, a little bit harder to get out of drought, and making the droughts themselves a bit more intense than they would have been in a colder world.”
与此同时，中西部和大平原的农业继续蓬勃发展。合并后的地区是玉米、小麦和大豆等作物的主要生产国，同时也是牲畜的主要生产国。这样的农业强度，再加上越来越热的天气，如果再发生一次历史性的干旱，美国面临的风险就会增加。
一篇论文2016年依靠计算机模拟，以模拟尘碗条件对现代农业的影响。玉米和大豆作物产量将下降约40％，作者估计，小麦产量下降30％。每一个摄氏度（1.8°F）的温度增加会导致效果效果25％。
在一个干旱和热浪成为日常生活的世界中，两者可能将该国集合成一个农业日益威胁的情况，对美国食品供应深远影响。
图中显示了21世纪中期每年极热日数和强降水事件的预测变化。GlobalChange.gov
美国最近遭遇了类似沙尘暴的情况。2012年，这个国家经历了一次记录中最糟糕的干旱和嘶嘶声的热浪一起。La Niña conditions in the Pacific Ocean, combined with the lingering effects of a dry 2011, resulted in the driest summer in the U.S. since 1988. By July, nearly two-thirds of the country was in drought conditions, according to the U.S. Drought Monitor. Meanwhile, July 2012 was the second-hottest month on record at the time.
对全国农民的影响是巨大的。估计农业损失约300亿美元，玉米产量下降了26%。但是，尽管2012年的干旱在性质上与沙尘暴类似，但却没有出现滚滚的沙尘暴和大规模的农业崩溃。同样，20世纪50年代的一场严重干旱也未能引发另一场沙尘暴。
库克说:“自沙尘暴以来，我们在中原地区经历了严重的干旱，但我们没有经历过同样程度的土地退化和沙尘暴活动。”“部分原因是我们的土地使用习惯发生了变化。”
暂时在大平原中，灌溉允许农民通过在储存在地下含水层的水上绘制甚至是严重的干旱。但过度使用高平原含水层系统，尤其是Ogalalla Aquifer，正在征税该地区的地下水供应。自1987年以来，美国地质调查（USGS）通过监测成千上万的井来收集高原含水层水平的白年数据。
美国地质调查局(USGS)的水文学家弗吉尼亚·麦圭尔(Virginia McGuire)说，尽管该地区的变化各不相同，但总体情况是持续下降。麦圭尔对该含水层进行了20多年的监测。根据一项调查，自20世纪40年代开始灌溉以来，2015年蓄水层的水量已经减少了2.732亿英亩英尺USGS报告她撰写了。报告中的地图显示了跨德克萨斯州，俄克拉荷马州和科罗拉多州的红色斑点，揭示了缺少土壤的水量的斯塔克下降。McGuire说，某些地方的水位不到他们是一个世纪以前的一半。
她说:“如果这种趋势不改变，到某个时候，必然会出现清算。”
一位专家说:“你将达到不再有水从井里流出的地步。”
大平原地区和全球其他农业地区正在进行大量的灌溉，增加的水实际上降低了地区温度。在2020年的一次纸在自然通讯， Thiery和他的同事们比较了大量灌溉地区和世界其他地区的平均气温。“我们发现灌溉有相当明显的降温效果，”他说。他们发现，在炎热的天气里，灌溉地区的平均气温比世界其他地区低0.8摄氏度(1.5华氏度)。但大规模灌溉的降温效果最终是不可持续的。
“我们正在通过灌溉对我们的地下水资源进行大规模的压力，”Therey说。“在某些时候，你将达到没有更多的水从井中的点。”
据McGuire说，水资源管理人员和农民已经在采取措施减少用水，比如只灌溉一半的农田，或者使用多口较小的水井从干涸的地下水储备中增加水产量。但枯竭的含水层需要很长时间才能恢复，尤其是在南部平原地区，那里的地下水位远低于地表。与此同时，干旱年份继续对含水层施加压力。在2011年至2013年的三年时间里，含水层流失的水量几乎与1980年至1995年期间一样多。
In 2012, says Cook, “the system was resilient enough to deal with a single year of really bad drought in the central U.S. Now, if that 2012 drought had lasted three, four, or five years, would our system have been able to handle that? That I don’t know.”
东部科罗拉多州农民杰伊斯派克在2012年干旱期间看着他的干旱蹂躏的玉米作物。约翰·摩尔/盖蒂图片社
库克说，美国农业之所以能够恢复元气，一个关键原因是政府有能力在困难时期为农民提供援助。但是气候变化正在影响整个世界，预计南亚和东非等地区的更热、更干燥情况将会增加，这些地区可能没有能力应对更极端的天气。在印度旁遮普邦，超过80%的土地被用于农业，地下水位正在迅速下降。2019年，印度的热浪导致气温攀升至华氏120度以上，水资源短缺导致暴力冲突。
欧洲的干旱也使该大陆大部分地区的地下水资源紧张。美国宇航局GRACE-FO卫星2020年6月的数据显示，德国、波兰、捷克共和国、乌克兰和俄罗斯部分地区存在危险的干燥土壤。同样，2017-2019年澳大利亚创纪录的干旱也打击了农民，极端高温也席卷了整个国家。即使各国——特别是发展中国家——采用更可持续的灌溉和农业做法，快速变化的气候意味着它们仍可能面临粮食歉收，危及粮食供应。
沙尘暴是一个独特的美国试金石，一个艰难和最终胜利的故事，已成为定义我们国家的历史叙事和现实。但在一个气候条件稳步变得更加极端的世界里，这种前所未有的灾难可能会变得更加常见。
