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  • 專家預警:全球變暖或致我國“驟旱

    作者: 來源: 中國青年報2020-03-31 14:03:07
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      專家預警:全球變暖或致我國“驟旱”

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      2019年8月18日,在冰島奧克冰川原址,人們徒步前去出席冰川“追悼會”,紀念因氣候變暖消失的第一座冰川——奧克冰川。新華社供圖

      “3·23”是世界氣象日,今年的主題是“氣候與水”,南京信息工程大學水文與水資源工程學院院長袁星教授介紹,未來中國發生驟旱的風險可能將顯著增加,中國南澇北旱現象正在逐漸改變,南方越來越干旱北方越來越濕潤,到本世紀中葉,部分南方濕潤省份驟旱風險將增加40%;驟旱事件的增加主要由人類溫室氣體排放造成,歸因占比77%。

      這一相關研究成果于近期發表在《自然-通訊》上。

      “閃電”般的干旱,在相對濕潤地區更易出現

      在全球氣候變化的影響下,干旱影響的區域正在悄悄發生改變,南美亞馬遜、美國中部大平原以及我國南方地區都有變干趨勢,中國原本濕潤的地區或將頻發驟旱事件。

      “一般來說,干旱是一種緩慢發展的氣候現象,需要數月甚至更長的時間才能達到強度和范圍上的最大值。”袁星介紹,在異常高溫和降水虧缺的共同作用下,通常會造成局地土壤濕度持續虧損、蒸散發增加,這種發生發展迅速、預見期短、強度大、破壞性強的干旱事件就是“驟旱”。

      通過5年攻關,袁星及其合作者們發展了一套識別驟旱的指標體系和方法,并對中國和非洲等地區的驟旱成因、趨勢等進行了定量分析。相關成果多次發表在《自然》旗下刊物。

      驟旱即如閃電般的干旱。“它發生的時間范圍界定在15-60天之內,它最顯著的特征是發展迅速。”袁星說。由于突發性強、強度大,驟旱可能會對生態系統、農業生產以及生活用水造成難以估量的危害。例如2012年美國中部的驟旱就曾造成數十億美元的經濟損失,2013年中國長江中下游驟旱,不僅導致多省市農作物受災數千公頃,連飲用水供給都出現困難。此外,2015/16年非洲南部驟旱、2017年美國北部平原驟旱,以及2018年澳大利亞昆士蘭南部驟旱等都造成了巨大的經濟損失和社會影響。

      那么江蘇去年夏秋季節出現50多年一遇的強干旱事件是否屬于驟旱?“我們通過分析歐洲中心最新的土壤濕度資料,發現這次夏秋連旱很可能與春末發生在蘇南和皖南的驟旱有密切聯系。這類由驟旱觸發的季節強干旱事件往往影響巨大,也是最難預測的干旱。”袁星說,“從模型分析來看,未來江蘇部分地區發生驟旱的頻率有增加趨勢,但信號并不是很顯著,還需要進一步研究。”

      通過模型計算,袁星及其合作者們預測,到本世紀中葉,貴州、廣西、廣東、浙江等南方濕潤地區的驟旱風險將增加40%,而在北方半干旱地區驟旱風險卻有所降低。綜合來看,未來中國的驟旱風險仍有顯著上升趨勢。

      “南澇北旱”現象正在逐漸改變

      為什么傳統濕潤、半濕潤地區的驟旱風險增高了,而干旱、半干旱地區的驟旱風險卻會降低?袁星介紹,中國東部大部分地區雨熱同期,高溫天氣往往出現在雨季。再加上濕潤半濕潤地區水汽充足,當雨季少雨時,高溫熱浪會加速水分的損失;同時較濕潤地區植被茂盛,缺水時植物也可以從深層土壤汲取水分,有利于蒸散發的增加,容易形成驟旱。

      “中國驟旱更易出現在較濕潤地區,與全球氣候變化有很大的關系。”袁星解釋道,全球氣候變暖導致眾多水文氣象要素的變率增加,干旱、洪澇更易出現。同時,溫室氣體的增加改變了大氣外輻射的強度,一方面帶來更多的高溫熱浪,加速濕潤地區水分的蒸散發;另一方面,外輻射的增強也改變了云的分布,季節性降雨變得愈發不穩定,進而改變了傳統的區域降水分布。

      “例如我們以前常說中國南澇北旱,但這種現象正在逐漸改變。”袁星說。根據聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第五次報告里的未來預估結果以及最新數據分析顯示,中國北方干旱地區將變得越來越濕潤,而南方濕潤地區卻會越來越干。“這與我們計算出的驟旱發生趨勢也是一致的,盡管南澇北旱的轉變也與氣候自然變率有密切關系。”袁星說。

      “在氣候變化的大環境下,中國驟旱事件的增長趨勢是非常明顯的,它并不因為自然現象引起的短暫升溫放緩而改變。”袁星舉了個例子,在20世紀末一次強厄爾尼諾現象消失之后,全球平均氣溫上升有所減緩,但驟旱事件的上升趨勢卻增加了3倍,“這與年代際和年際尺度土壤濕度減少和蒸散發量增加密切相關”。

      “人類活動對于驟旱的影響很顯著。”袁星的研究結果表明,其中77%歸因于溫室氣體排放引起的氣候變化,同時驟旱暴露度風險也將隨著人口的增長而提升。“說明人類活動引起的氣候變化既改變了傳統的干旱區域,也改變了干旱的特征。在部分地區驟旱也許將成為一種常態。”袁星說。

      建立預測預報模式是當務之急

      與一般干旱相比,驟旱對生產生活的影響可能更大。“驟旱發生得很快,給我們的響應時間很短,比較難以及時應對;而且驟旱往往發生在相對濕潤地區的夏季,此時這些地區的注意力更多放在防汛上,而會對驟旱缺乏準備。”袁星認為,除了對人類社會造成負面影響,驟旱情況下當地生態系統也相對脆弱。

      此外,對于一般干旱的監測和預報已經有比較成熟的模式,但目前全球還沒有一套模式可以準確地預測某次驟旱事件的發生。

      袁星表示,目前實現對驟旱的實時預報仍有難度。10-30天的延伸期預報仍舊是世界性的難題,驟旱往往就發生在這個時間內。因此對驟旱開展更加廣泛深入的研究,認識它的氣候動力學機制、定量評估驟旱對生態環境的影響,建立相應的早期預警系統,才能更好地開展驟旱防治。“高分辨率地球系統模式通過精細描述自然系統與人類社會的相互作用,能為人類有序適應驟旱等極端事件提供更先進的科學工具,需要加大研發力度。”袁星強調。

      “當然,從根本上來說要節能減排。”袁星表示,人類活動對全球變暖的影響很大。只有減少碳排放,減緩全球變暖的趨勢,才能減少驟旱以及其他許多自然災害對人類社會的威脅。

      通訊員 林雯 中青報·中青網記者 李潤文 

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