作者:袁星等 来源:《科学》 发布时间:2023/4/15 17:58:01
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新常态?研究发现气候变暖使全球干旱转向骤旱

 

4月14日,南京信息工程大学水文与水资源工程学院教授袁星团队在Science在线发表研究论文,揭示气候变化影响下全球干旱由缓旱向骤旱转变的特征,并发现,迅速爆发的骤旱或将成为未来干旱的“新常态”。这一论文被选为同期亮点成果。

骤旱爆发示意图 受访者供图

袁星介绍,与发生缓慢、持续时间长的传统干旱相比,骤旱通常在数周内即发展至重度干旱,能够迅速降低陆地生态系统的碳汇功能并导致湖泊等水体迅速干涸,严重影响生态环境和水资源安全,同时为干旱监测预警与旱灾应急管理带来严峻挑战。

已有研究表明,骤旱在全球不同地区存在增加趋势。然而,由于气候变化背景下缓慢发展的干旱也可能增加,全球干旱是否已向骤旱转变尚不明朗。

依据干旱爆发速度,研究人员将次季节尺度的干旱划分为缓旱和骤旱,并利用骤旱比例的变化描述次季节干旱的转变特征。

研究发现,在政府间气候变化专门委员会极端事件特别报告(IPCC SREX)划分的区域中,全球74%的IPCC SREX区域在过去64年间骤旱比例及干旱爆发速度均呈上升趋势。

基于第五次和第六次耦合模式比较计划以及大样本集合的模拟数据,袁星等利用最优指纹法展开检测与归因分析发现,过去64年中全球次季节尺度干旱的爆发速度显著加快,存在由缓旱向骤旱的转变,而这一转变与人为气候变化引起的蒸散发异常和降水短缺异常显著加剧密切相关。

在未来时段,受全球持续升温的影响,次季节尺度干旱的爆发速度将进一步增加,缓旱向骤旱的转变将扩展至全球绝大多数陆地区域,且温室气体排放越高转变越显著。

袁星认为,干旱爆发速度的加快为干旱监测、预报、预警与防御带来了新的挑战。

“未来,亟需系统研究骤旱爆发的物理机制,寻找骤旱的可预报性来源,为更好理解和预测骤旱及其变化提供理论基础。”袁星告诉《中国科学报》,同时,需要加强多源数据融合技术,构建高时空分辨率、高精度的骤旱监测系统。

他表示,进一步,还需要研发能够刻画骤旱快速爆发过程的高分辨率陆面-生态-水文过程集成模型,发展适用于骤旱的精细化预报预警平台。此外,由于骤旱爆发过程中通常伴随着高温热浪,陆地生态系统可能因无法适应突发的严重水分亏缺和高温异常而遭受不可逆转的影响。需要加强次季节尺度干旱-植被相互作用研究,探究骤旱对植被碳汇功能的影响。(来源:中国科学报 刘如楠 温才妃)

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abn6301

 
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