全球变暖使干旱、极端潮湿事件更加频繁和强烈

科学家预测，随着地球变暖和气候变化，干旱和洪水将变得更加频繁和严重，但事实证明很难在大陆范围内检测到这一点。现在，一项由NASA领导的新研究证实，大旱灾和雨季，陆地上降水过多和蓄水过多的时期，确实更频繁地发生。

在2023年3月13日发表于《自然·水》杂志上的这项研究中，两位NASA科学家研究了NASA/德国GRACE和GRACE-FO卫星20年的数据，以确定极端干旱和湿润事件。洪水和干旱占每年美国极端天气事件经济损失的20%以上。尽管世界各地的经济影响相似，但人员伤亡往往在贫困社区和发展中国家最具破坏性。

科学家们还发现，这些极端干湿事件的全球强度（一个将范围、持续时间和严重程度结合起来的度量）与全球变暖密切相关。

从 2015 年到 2021 年，现代记录中九个最热年份中的7个，极端干湿事件的频率为每年4次，而前13年为每年三次。这是有道理的，作者说，因为更温暖的空气会在干旱事件期间从地球表面蒸发更多的水分。温暖的空气也能够容纳更多的水分，从而引发严重的降雪和降雨事件。

“气候变化的概念可能很抽象。 温度升高几度听起来并不多，但水循环的影响是切实可感的，”该研究的共同作者、位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德航天中心的水文学家马特·罗德尔说。“全球变暖将导致更强烈的干旱和湿润时期，这将影响世界各地的人民、经济和农业。监测水文极端事件对于准备未来事件、减轻其影响和适应至关重要。”

罗德尔和该研究的合著者、戈达德太空飞行中心的Li Bailing，研究了从2002年到2021年GRACE和GRACE-FO卫星观测到的1,056个极端湿润和干旱事件。这些卫星使用对地球重力场的精确测量来检测水储存的异常——具体而言，水在土壤、含水层、湖泊、河流、积雪和冰中的储存量与正常水平的比较。

“这就像看你浴缸里的水位一样，”罗德尔说，“你可以看到水位上升和下降的幅度，而不知道浴缸里的总水量。”由于GRACE和GRACE-FO每月提供一份全球水储存异常的新地图，它们提供了对水文事件的严重程度以及其随时间演变的全面视角。

在他们的研究中，罗德尔和李应用了一种“强度”指标，该指标考虑了干旱和极端湿润事件的严重程度、持续时间和空间范围。他们发现，从2002年到2021年，全球极端事件的总强度增加，与同期地球的升温趋势相呼应。

2003 年至 2021 年全球浅层地下水。

这项研究中发现的迄今为止最强烈的事件是中非于2019年开始并仍在持续的一次暴雨，导致维多利亚湖水位上升超过一米。巴西 2015-2016 年的干旱是过去二十年中最严重的干旱事件，导致水库空无一人，巴西一些城市实行限水制。

“这两个事件都与气候变化有关，但巴西的干旱发生在有记录以来最温暖的一年（2016年），反映了全球变暖的影响，”戈达德马里兰大学水文学家Li Bailing说。 “最近美国西南部和欧洲南部的干旱也是一些最严重的事件，部分原因是人为变暖。”

“全球变暖对陆地水储存产生了广泛而深远的影响，例如高海拔地区年降雪量的减少以及人们在地表水稀缺时对地下水的耗竭，”李补充道。“反映这些变化，GRACE数据为我们提供了独特的视角，了解全球水文极端事件的变化。”