研究發(fā)現(xiàn)氣候變暖使全球干旱轉(zhuǎn)向驟旱

南京信息工程大學(xué)水文與水資源工程學(xué)院教授袁星團(tuán)隊揭示了氣候變化影響下全球干旱由緩旱向驟旱轉(zhuǎn)變的特征，并發(fā)現(xiàn)迅速暴發(fā)的驟旱或?qū)⒊蔀槲磥砀珊档?ldquo;新常態(tài)”。4月14日，相關(guān)論文在線發(fā)表于《科學(xué)》，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(shù)周內(nèi)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(dǎo)致湖泊等水體迅速干涸，嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境和水資源安全，同時給干旱監(jiān)測預(yù)警與旱災(zāi)應(yīng)急管理帶來嚴(yán)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(jù)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(zhuǎn)變特征。

 

研究發(fā)現(xiàn)，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(shù)據(jù)，研究人員利用最優(yōu)指紋法展開檢測與歸因分析發(fā)現(xiàn)，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(zhuǎn)變，而這一轉(zhuǎn)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(guān)。

 

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(jìn)一步增加，緩旱向驟旱的轉(zhuǎn)變將擴(kuò)展至全球絕大多數(shù)陸地區(qū)域，且溫室氣體排放越高轉(zhuǎn)變越顯著。袁星認(rèn)為，干旱暴發(fā)速度的加快給干旱監(jiān)測、預(yù)報、預(yù)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(jī)制，尋找驟旱的可預(yù)報性來源，為更好理解和預(yù)測驟旱及其變化提供理論基礎(chǔ)。”袁星告訴《中國科學(xué)報》，同時，需要加強(qiáng)多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)，構(gòu)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(xì)化預(yù)報預(yù)警平臺。此外，需要加強(qiáng)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。