研究發(fā)現氣候變暖使全球干旱轉向驟旱

文章來源:中國科學報劉如楠溫才妃2023-04-17 09:40

南京信息工程大學水文與水資源工程學院教授袁星團隊揭示了氣候變化影響下全球干旱由緩旱向驟旱轉變的特征，并發(fā)現迅速暴發(fā)的驟旱或將成為未來干旱的“新常態(tài)”。4月14日，相關論文在線發(fā)表于《科學》，并被選為同期亮點成果。

袁星介紹，與發(fā)生緩慢、持續(xù)時間長的傳統(tǒng)干旱相比，驟旱通常在數周內即發(fā)展至重度干旱，能夠迅速降低陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳匯功能并導致湖泊等水體迅速干涸，嚴重影響生態(tài)環(huán)境和水資源安全，同時給干旱監(jiān)測預警與旱災應急管理帶來嚴峻挑戰(zhàn)。

已有研究表明，驟旱在全球不同地區(qū)存在增加趨勢。依據干旱暴發(fā)速度，研究人員將次季節(jié)尺度的干旱劃分為緩旱和驟旱，并利用驟旱比例的變化描述次季節(jié)干旱的轉變特征。

研究發(fā)現，在政府間氣候變化專門委員會極端事件特別報告劃分的區(qū)域中，全球74%的區(qū)域在過去64年間驟旱比例及干旱暴發(fā)速度均呈上升趨勢。

基于第五次和第六次耦合模式比較計劃及大樣本集合的模擬數據，研究人員利用最優(yōu)指紋法展開檢測與歸因分析發(fā)現，過去64年中全球次季節(jié)尺度干旱的暴發(fā)速度顯著加快，由緩旱向驟旱轉變，而這一轉變與人為氣候變化引起的蒸散發(fā)異常和降水短缺異常顯著加劇密切相關。

在未來時段，受全球持續(xù)升溫的影響，次季節(jié)尺度干旱的暴發(fā)速度將進一步增加，緩旱向驟旱的轉變將擴展至全球絕大多數陸地區(qū)域，且溫室氣體排放越高轉變越顯著。袁星認為，干旱暴發(fā)速度的加快給干旱監(jiān)測、預報、預警與防御帶來了新的挑戰(zhàn)。

“未來，亟須系統(tǒng)研究驟旱暴發(fā)的物理機制，尋找驟旱的可預報性來源，為更好理解和預測驟旱及其變化提供理論基礎。”袁星告訴《中國科學報》，同時，需要加強多源數據融合技術，構建高時空分辨率、高精度的驟旱監(jiān)測系統(tǒng)。

他表示，下一步還需要研發(fā)能夠刻畫驟旱快速暴發(fā)過程的高分辨率陸面-生態(tài)-水文過程集成模型，開發(fā)適用于驟旱的精細化預報預警平臺。此外，需要加強次季節(jié)尺度干旱-植被相互作用研究，探究驟旱對植被碳匯功能的影響。