当地表水源不足时,当地农民就会为了浇灌农作物而大量甚至过度抽取地下水 , 来维持农作物的生产,长此以往会引发水质退化和地下水枯竭等问题,进一步加剧干旱的持续 。中美两国 , 正在面临同样的危机 。
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图11 米德湖水库蓄水达到历史极低值,左图为2000年状态,右图为2021年状态 | 图源:美国航空航天局
《自然-气候变化》上最近发表的一篇文章指出,美国西南部的这场干旱其实已经持续了22年 。通过对树木木芯进行反演(如某一年降水充沛,树轮可能就会长得更宽一些,反之则相反),科学家们得到了过去几个世纪的土壤水分数据 。他们发现本次干旱是该地区至少1200年以来最严重的特大干旱,而这场特大干旱近一半可归因于人为气候变化 [14] 。
研究人员认为,人类活动不仅部分引起了这种极端干旱,而且让它持续时间更加长久 。人类活动燃烧化石燃料引起的温室效应会增强地表向空气的蒸发,导致这场大旱一直没有尽头 。此外,当前全球变暖下 , 气温的急剧升高也会加剧河流的水分蒸发,从而加剧旱灾 。
这种极端的干旱条件也将进一步增加美国西南部和南部平原的山火风险,尤其是在伴随大风的情况下 。在今年夏末季风降雨开始之前,美国西南部的干旱状况可能会一直恶化下去 。
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图12 图表显示了与观测(灰色)和模拟历史(浅灰色)相比,在低(橙色)、中(深橙色)、高(棕色)三种未来排放情景下,北美西南部到2100年发生严重单年干旱(左)和21年特大干旱(右)的风险 。随着温室气体排放水平的提高,单年和21年干旱事件的风险都会增加 。即使在低排放的情况下,到本世纪末,发生严重特大干旱的可能性至少为50% | 图源:美国国家海洋和大气管理局
不仅是中美两国,干旱就像新冠病毒一样席卷全球各地,影响到广大的区域,并造成连锁性破坏 。此外,长期旱灾将带来粮食安全风险和食品价格上涨,进而波及其他未遭遇干旱的地区 。
全球各地频发的干旱,为人类敲响了警钟 。全球变暖不再是未来的问题,而是当下的问题 。目前,为了适应频繁干旱的影响,部分干旱区的树木与植物也正在不断进化 , 如改变自身形态结构(叶片、根系等)以减少水分的蒸发 。
而对于人类来说,在减缓气候变化的基础上 , 未来需要发展节水农业(如使用塑料大棚、滴灌技术)、优化农业生态布局、选育和种植耐旱品种等,来应对愈演愈烈的干旱危机 。
注:感谢程鸽、林阔成参与本文的讨论 。
致 谢
感谢中科院大气所魏科老师为本文提供学术指导 。
参考文献:
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1. https://news.un.org/zh/story/2022/05/1103122
2. 袁文平,周广胜.干旱指标的理论分析与研究展望[J].地球科学进展,2004(06):982-991.
3. IPCC. (2021). Climate change 2021: The physical science basis. Contribution of Working Group I to the sixth assessment report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (V. Masson-Delmotte, P. Zhai, A. Pirani, S. L. Connors, C. Péan, S. Berger, … B. Zhou, Eds.). Cambridge University Press. In Press.
4. Li W., Q. Zuo, L. Jiang, et al, 2022, Evaluation of Regional Water Resources Management Performance and Analysis of the Influencing Factors: A Case Study in China, Water,DOI:10.3390/w14040574
5. 魏科. 我国西北变“暖湿”了没?[M]. 中科院之声,2019
6. 中国气象局气候变化中心 , 2021.中国气候变化蓝皮书(2021).北京:科学出版社
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