變暖使得干旱和極端潮濕事件更加頻繁和強(qiáng)烈 _衛(wèi)星

該可視化顯示了基于GRACE和GRACE-FO衛(wèi)星觀測(cè)的20年間(2002-2021年)水循環(huán)的極端情況——干旱和暴雨。鳴謝:美國(guó)宇航局的科學(xué)可視化工作室
據(jù)美國(guó)宇航局：科學(xué)家預(yù)測(cè)，隨著我們的星球變暖和氣候變化，干旱和洪水將變得更加頻繁和嚴(yán)重，但在區(qū)域和大陸范圍內(nèi)檢測(cè)這一點(diǎn)已被證明是困難的。現(xiàn)在，美國(guó)宇航局領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究證實(shí)，重大干旱和暴雨——陸地上過(guò)度降水和蓄水的時(shí)期——確實(shí)發(fā)生得更頻繁了。
在2023年3月13日發(fā)表在《自然·水》雜志上的研究中，美國(guó)宇航局的兩名科學(xué)家研究了美國(guó)宇航局/德國(guó)GRACE和GRACE-FO衛(wèi)星20年的數(shù)據(jù) ，以確定極端的干濕事件。洪水和干旱占美國(guó)每年極端天氣事件造成的經(jīng)濟(jì)損失的20%以上。經(jīng)濟(jì)影響在世界各地都是相似的，盡管在貧困社區(qū)和發(fā)展中國(guó)家，人員傷亡往往是最具毀滅性的。
科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn) ，這些極端干濕事件的全球強(qiáng)度——一個(gè)結(jié)合了范圍、持續(xù)時(shí)間和嚴(yán)重性的指標(biāo)——與全球變暖密切相關(guān) 。
從2015年到2021年——現(xiàn)代記錄中最熱的九年中的七年——極端干濕事件的頻率是每年四次，而在此前的13年中是每年三次。作者說(shuō)，這是有道理的，因?yàn)樵诟珊凳录校瑴嘏目諝鈱?dǎo)致更多的水分從地球表面蒸發(fā)；暖空氣還可以保持更多的水分，從而引發(fā)嚴(yán)重的降雪和降雨事件。
“氣候變化的概念可能很抽象。升高幾度聽起來(lái)不算多，但水循環(huán)的影響是切實(shí)可見的，”該研究的合著者、馬里蘭州格林貝爾特美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的水文學(xué)家馬特·羅德爾說(shuō) 。“全球變暖將導(dǎo)致更嚴(yán)重的干旱和雨季，這將影響世界各地的人民、經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè) 。監(jiān)測(cè)水文極端事件對(duì)于為未來(lái)事件做準(zhǔn)備、減輕其影響和適應(yīng)非常重要。”
羅德爾和研究合著者戈達(dá)德太空中心的Bailing Li研究了從2002年到2021年的1056次極端干濕事件，這些事件是由重力恢復(fù)和氣候?qū)嶒?yàn)(GRACE)和GRACE-FO衛(wèi)星觀測(cè)到的。這些衛(wèi)星利用對(duì)地球重力場(chǎng)的精確測(cè)量來(lái)檢測(cè)水儲(chǔ)存異常——特別是土壤、含水層、湖泊、河流、積雪和冰中儲(chǔ)存的水量與正常相比的情況。
“這就像看著你浴缸里的水位，”羅德爾說(shuō) 。“你可以在不知道浴缸里總水量的情況下，看到它上升和下降了多少。”因?yàn)镚RACE和GRACE-FO每個(gè)月都會(huì)提供一個(gè)新的全球蓄水異常圖，所以它們提供了水文事件嚴(yán)重性及其如何隨時(shí)間演變的全面視圖。
在他們的研究中，羅德爾和李應(yīng)用了一種“強(qiáng)度”指標(biāo)，該指標(biāo)考慮了干旱和極端潮濕事件的嚴(yán)重程度、持續(xù)時(shí)間和空間范圍。他們發(fā)現(xiàn)，從2002年到2021年，全球極端事件的總強(qiáng)度有所增加，反映了同期地球氣溫的上升。

2003-2021年全球淺層地下水。鳴謝:美國(guó)宇航局
到目前為止，該研究中發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)烈的事件是2019年在中非開始的暴雨，目前仍在持續(xù) 。它導(dǎo)致維多利亞湖的水位上升了一米多。巴西2015-2016年的干旱是過(guò)去二十年來(lái)最嚴(yán)重的干旱事件，導(dǎo)致水庫(kù)空空如也，巴西一些城市實(shí)行水配給。
“這兩個(gè)事件都與氣候變化有關(guān)，但巴西干旱發(fā)生在有記錄以來(lái)最熱的一年(2016年)，反映了全球變暖的影響，”馬里蘭大學(xué)戈達(dá)德分校水文學(xué)家李百靈說(shuō) 。“最近美國(guó)西南部和南歐的干旱也是最嚴(yán)重的事件之一，部分原因是人為變暖。”
“全球變暖對(duì)陸地儲(chǔ)水產(chǎn)生了廣泛而深遠(yuǎn)的影響，例如高海拔地區(qū)的年降雪量減少，以及地表水稀缺時(shí)人們對(duì)地下水的消耗， ”李補(bǔ)充道。“GRACE數(shù)據(jù)反映了這些變化，為我們提供了一個(gè)獨(dú)特的視角，讓我們了解水文極端事件在全球范圍內(nèi)是如何變化的。”
By Kathryn Cawdrey,NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
Michael Carlowicz,Headquarters, Washington