這種干旱，快如“閃電”！專家預(yù)警：全球變暖或致我國(guó)“驟旱”風(fēng)險(xiǎn)增加

干旱大家都不陌生，是我國(guó)主要的氣象災(zāi)害之一，但是對(duì)“驟旱”這一越來(lái)越頻發(fā)的特殊干旱現(xiàn)象，你又了解多少？今年3·23世界氣象日的主題是“氣候與水”，南京信息工程大學(xué)水文與水資源工程學(xué)院院長(zhǎng)袁星教授的研究正與之相關(guān)，他介紹，未來(lái)中國(guó)發(fā)生驟旱的風(fēng)險(xiǎn)可能將顯著增加，到本世紀(jì)中葉，部分南方濕潤(rùn)省份驟旱風(fēng)險(xiǎn)將增加40%；驟旱事件的增加主要由人類溫室氣體排放造成，歸因占比77%。相關(guān)研究成果于近期發(fā)表在《自然-通訊》上。

“閃電”般的干旱，在相對(duì)濕潤(rùn)地區(qū)更易出現(xiàn)

世界資源研究所2019年發(fā)布的報(bào)告顯示，全球約1/4的人口面臨極度缺水的危機(jī)。我國(guó)人均水資源占有量不足世界平均的1/4，也是全球人均水資源最匱乏的國(guó)家之一。

河湖干涸、草木枯萎、飲水受限、糧食減產(chǎn)……干旱一直威脅著人類社會(huì)。更需警惕的是，在全球氣候變化的影響下，干旱影響的區(qū)域正在悄悄發(fā)生改變，中國(guó)原本濕潤(rùn)的地區(qū)或?qū)㈩l發(fā)驟旱事件。

“一般而言，干旱是一種緩慢發(fā)展的氣候現(xiàn)象，往往是由降水虧缺引起，需要數(shù)月甚至更長(zhǎng)的時(shí)間才能達(dá)到強(qiáng)度和范圍上的最大值。”袁星介紹，在異常高溫和降水虧缺的共同作用下，通常會(huì)造成局地土壤濕度持續(xù)虧損、蒸散發(fā)增加，這種發(fā)生發(fā)展迅速、預(yù)見期短、強(qiáng)度大、破壞性強(qiáng)的干旱事件就是“驟旱”。通過(guò)5年攻關(guān)，袁星及其合作者們發(fā)展了一套識(shí)別驟旱的指標(biāo)體系和方法，并對(duì)中國(guó)和非洲等地區(qū)的驟旱成因、趨勢(shì)等進(jìn)行了定量分析。相關(guān)成果多次發(fā)表在《自然》旗下刊物。

驟旱在英文中稱為“Flash drought”，即如閃電般的干旱。“我們對(duì)它發(fā)生的時(shí)間范圍界定在15-60天之內(nèi)，它最顯著的特征是發(fā)展迅速?！痹钦f(shuō)。由于突發(fā)性強(qiáng)、強(qiáng)度大，驟旱可能會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及生活用水造成難以估量的危害。例如2012年美國(guó)中部的驟旱就曾造成數(shù)十億美元的經(jīng)濟(jì)損失，2013年中國(guó)長(zhǎng)江中下游驟旱不僅導(dǎo)致多省市農(nóng)作物受災(zāi)數(shù)千公頃，連飲用水供給都出現(xiàn)困難。

那么江蘇去年夏秋季節(jié)出現(xiàn)五十多年一遇的強(qiáng)干旱事件是否屬于驟旱？“我們通過(guò)分析歐洲中心最新的土壤濕度資料，發(fā)現(xiàn)這次夏秋連旱很可能與春末發(fā)生在蘇南和皖南的驟旱有密切聯(lián)系。這類由驟旱觸發(fā)的季節(jié)強(qiáng)干旱事件往往影響巨大，也是最難預(yù)測(cè)的干旱?！痹钦f(shuō)，“從模型分析來(lái)看，未來(lái)江蘇部分地區(qū)發(fā)生驟旱的頻率有增加趨勢(shì)，但信號(hào)并不是很顯著，還需要進(jìn)一步研究?！?/p>

通過(guò)模型計(jì)算，袁星及其合作者們預(yù)測(cè)，到本世紀(jì)中葉，貴州、廣西、廣東、浙江等南方濕潤(rùn)地區(qū)的驟旱風(fēng)險(xiǎn)將增加40%，而在北方半干旱地區(qū)驟旱風(fēng)險(xiǎn)卻有所降低。綜合來(lái)看，未來(lái)中國(guó)的驟旱風(fēng)險(xiǎn)仍有顯著上升趨勢(shì)。

全球變暖導(dǎo)致驟旱事件顯著增加，“南澇北旱”現(xiàn)象正在逐漸改變

為什么傳統(tǒng)濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)地區(qū)的驟旱風(fēng)險(xiǎn)增高了，而干旱、半干旱地區(qū)的驟旱風(fēng)險(xiǎn)卻會(huì)降低？

袁星介紹，中國(guó)東部大部分地區(qū)雨熱同期，高溫天氣往往出現(xiàn)在雨季。再加上濕潤(rùn)半濕潤(rùn)地區(qū)水汽充足，當(dāng)雨季少雨時(shí)，高溫?zé)崂藭?huì)加速水分的損失；同時(shí)較濕潤(rùn)地區(qū)植被茂盛，缺水時(shí)植物也可以從深層土壤汲取水分，有利于蒸散發(fā)的增加，容易形成驟旱。

“中國(guó)驟旱更易出現(xiàn)在較濕潤(rùn)地區(qū)，與全球氣候變化有很大的關(guān)系。”袁星解釋道，全球氣候變暖導(dǎo)致眾多水文氣象要素的變率增加，干旱、洪澇更易出現(xiàn)。同時(shí)，溫室氣體的增加改變了大氣外輻射的強(qiáng)度，一方面帶來(lái)更多的高溫?zé)崂耍铀贊駶?rùn)地區(qū)水分的蒸散發(fā)；另一方面，外輻射的增強(qiáng)也改變了云的分布，季節(jié)性降雨變得愈發(fā)不穩(wěn)定，進(jìn)而改變了傳統(tǒng)的區(qū)域降水分布。

“例如我們以前常說(shuō)中國(guó)南澇北旱，但這種現(xiàn)象正在逐漸改變。”袁星說(shuō)。根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）第五次報(bào)告里的未來(lái)預(yù)估結(jié)果以及最新的第六次耦合模式比較計(jì)劃數(shù)據(jù)分析顯示，中國(guó)北方干旱地區(qū)將變得越來(lái)越濕潤(rùn)，而南方濕潤(rùn)地區(qū)卻會(huì)越來(lái)越干。“這與我們計(jì)算出的驟旱發(fā)生趨勢(shì)也是一致的，盡管南澇北旱的轉(zhuǎn)變也與氣候自然變率有密切關(guān)系”，袁星說(shuō)。

“在氣候變化的大環(huán)境下，中國(guó)驟旱事件的增長(zhǎng)趨勢(shì)是非常明顯的，它并不因?yàn)樽匀滑F(xiàn)象引起的短暫升溫放緩而改變?！痹桥e了個(gè)例子，在20世紀(jì)末一次強(qiáng)厄爾尼諾現(xiàn)象消失之后，全球平均氣溫上升有所減緩，但驟旱事件的上升趨勢(shì)卻增加了三倍，“這與年代際和年際尺度土壤濕度減少和蒸散發(fā)量增加密切相關(guān)。”

“人類活動(dòng)對(duì)于驟旱的影響很顯著?！痹堑难芯拷Y(jié)果表明，其中77%歸因于溫室氣體排放引起的氣候變化，同時(shí)驟旱暴露度風(fēng)險(xiǎn)也將隨著人口的增長(zhǎng)而提升。“說(shuō)明人類活動(dòng)引起的氣候變化既改變了傳統(tǒng)的干旱區(qū)域，也改變了干旱的特征。在部分地區(qū)‘驟旱’也許將成為一種新常態(tài)?！痹钦f(shuō)。

驟旱危害很大 建立預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模式是當(dāng)務(wù)之急

與一般干旱相比，驟旱對(duì)生產(chǎn)生活的影響可能更大?！绑E旱發(fā)生得很快，給我們的響應(yīng)時(shí)間很短，比較難以及時(shí)應(yīng)對(duì)；而且驟旱往往發(fā)生在相對(duì)濕潤(rùn)地區(qū)的夏季，此時(shí)這些地區(qū)的注意力更多放在防汛上，對(duì)應(yīng)對(duì)驟旱缺乏準(zhǔn)備?！痹钦J(rèn)為，除了對(duì)人類社會(huì)造成負(fù)面影響外，驟旱情況下當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)也相對(duì)更加脆弱。

此外，對(duì)于一般干旱的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)已經(jīng)有比較成熟的模式，但目前全球還沒(méi)有一套模式可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)某次驟旱事件的發(fā)生。“現(xiàn)在學(xué)界對(duì)驟旱的研究都還在起步階段，當(dāng)務(wù)之急，應(yīng)該進(jìn)一步厘清驟旱的變化特征和形成機(jī)制，以開發(fā)出應(yīng)對(duì)驟旱的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)模式?！痹潜硎?，目前團(tuán)隊(duì)的氣候-水文耦合模式，能夠預(yù)估在全球變暖情況下，較長(zhǎng)時(shí)間尺度內(nèi)驟旱的發(fā)生趨勢(shì)，但是實(shí)現(xiàn)對(duì)驟旱的實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)仍有難度?！拔覀儸F(xiàn)在的短期天氣預(yù)報(bào)和長(zhǎng)期氣候預(yù)測(cè)都比較完善，但10-30天的延伸期預(yù)報(bào)仍舊是世界性的難題，驟旱往往就發(fā)生在這個(gè)時(shí)間內(nèi)。因此我們要加大力度發(fā)展高分辨率地球系統(tǒng)模式，為應(yīng)對(duì)變化環(huán)境下的極端事件提供更可靠的科學(xué)工具。”

而關(guān)于驟旱對(duì)植物生長(zhǎng)、自然生態(tài)等會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響，如何進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，還需要更多學(xué)科的專家學(xué)者和各部門的協(xié)作攻關(guān)，對(duì)驟旱開展更加廣泛深入的研究，建立相應(yīng)的早期預(yù)警系統(tǒng)，才能更好地開展驟旱防治。

“當(dāng)然，從根本上來(lái)說(shuō)要節(jié)能減排?！痹潜硎?，人類活動(dòng)對(duì)全球變暖的影響很大。2016年，由于強(qiáng)勁的厄爾尼諾現(xiàn)象和人為因素的結(jié)合，使它成為有記錄以來(lái)最熱的一年。而2019年即使沒(méi)有發(fā)生強(qiáng)厄爾尼諾，它也成為了有記錄以來(lái)第二個(gè)溫暖的年份。“只有減少碳排放，減緩全球變暖的趨勢(shì)，才能減少驟旱以及其他許多自然災(zāi)害對(duì)人類社會(huì)的威脅。” （通訊員 林雯 記者 陶韜）