在全球变暖背景下 干旱将成为干旱的新常态

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◎本报记者 张 晔

江南水乡也会发生大旱，中国“南涝北旱”模式正在改变，特殊干旱灾害将在最快的15天内发生……

近年来，全球干旱事件频发，其中发展迅速、预见期短、强度高、破坏性强的干旱类型——突旱也越来越频繁和强烈。

4月14日，南京信息工程大学水文与水资源工程学院袁兴教授在《科学》杂志上发表了一篇文章，指出在过去几十年中，全球干旱正经历从缓慢干旱向突然干旱的转变，这与人类活动引起的气候变化显著相关。未来，快速爆发的干旱将成为全球变暖背景下干旱的新常态。本文被选为《科学》杂志同期的亮点。

未来，在这个70%地表被水覆盖的星球上，我们将面临越来越多的干旱灾害风险。

潮湿地区的突然干旱更容易发生

一般来说，干旱是一种发展缓慢的气候现象，需要几个月甚至更长的时间才能达到最大的强度和范围。

什么是干旱？顾名思义，干旱是指在异常高温和极度降水不足的共同作用下，局部土壤湿度迅速下降，几周内发展为严重干旱的干旱事件。

英语中称为突旱“flash drought”，即闪电般的干旱。由于突发性强、强度高，干旱会迅速降低陆地生态系统的碳汇功能，导致湖泊等地表水迅速干涸，严重影响生态环境和水资源安全。

“过去的研究发现，全球不同地区的突然干旱有增加的趋势。然而，由于气候变化背景下干旱的缓慢发展也可能增加，目前尚不清楚全球干旱是否已经转变为突然干旱。”袁星说。

为了揭示这个问题，研究小组选择了1951—根据2014年的数据，根据干旱爆发速度，第二季度的干旱分为缓慢干旱和突然干旱，并利用突然干旱比例的变化来描述第二季度干旱的变化特征。结果表明，全球第二季度干旱爆发速度显著加快，并从缓慢干旱向突然干旱转变。

研究发现，联合国政府间气候变化专门委员会发布的《极端事件特别报告》（IPCC SREX）历史上，全球约74%的陆地区域干旱比例和干旱爆发速度呈上升趋势。特别是在欧洲、北亚、非洲萨赫勒和南美洲西海岸，随着干旱比例和干旱爆发速度的增加，这些地区的干旱风险正在增加，并正在经历从缓慢干旱到突然干旱的稳定转变。

此外，在世界大多数地区，第二季度干旱的发生率有所提高，这为干旱的转变提供了可能性。通过研究，袁兴团队开发了一套识别突然干旱的指标体系和方法，并定量分析了中国和非洲突然干旱的原因和趋势。

在潮湿地区，突然干旱往往比缓慢干旱更频繁。潮湿地区有足够的水蒸气。雨季少雨时，强烈的太阳辐射和高温热浪会加速水分流失；同时，潮湿地区植被茂盛，植物也可以从深层土壤中吸收水分，有利于蒸发的增加，容易形成突然干旱。

“人类活动引起的气候变化对干旱变化有显著影响。” 袁星表示。

人类活动是气候变化的主要原因之一。研究结果表明，全球慢旱向突然干旱的转变与人为因素引起的气候变化引起的蒸发异常和降水短缺异常的显著加剧密切相关。

首要任务是建立干旱预测预测模式

在某些地区，干旱可能成为一种新常态。人类活动引起的气候变化不仅改变了传统的干旱地区，也改变了干旱的特点。

根据袁兴团队的模型预测，到2100年，在全球持续升温的影响下，干旱将扩展到世界上绝大多数陆地地区，给科学研究带来新的问题和挑战。例如，在2013年长江中下游的干旱中，植被来自“碳汇”变成了“碳源”——植被排放的二氧化碳超过了吸收。

“干旱发生得很快，给我们的反应时间很短，很难及时处理。此外，干旱还可能导致热浪、山火、电力短缺等，从而导致复合极端事件，造成重大社会经济损失。”袁星说，例如，2012年，美国中部大平原的突然干旱造成了300多亿美元的经济损失；2023年，中国长江全流域的突然干旱造成5000万人受灾，直接经济损失超过500亿元，造成其他极端事件。

目前，对一般干旱的监测和预测已经有了相对成熟的模式，但还没有一套模式能够准确预测突然干旱事件的发生。

“我们最需要的是深入了解干旱的原因，找到可预测的来源，解决大气季节的振荡和陆地等相关问题—大气相互作用过程如何影响突然干旱的爆发和进化？海温或海冰异常调制影响机制吗？”袁星表示，“其次，需要研发能够描绘快速暴发过程及其影响的高分辨率陆面—生态—水文过程模型，结合气候预测模式和人工智能方法，开发适合干旱的精细监测和预警技术，为应对全球变暖背景下干旱的新常态提供更可靠的科学工具。”

袁星表示，首要任务是开发应对突然干旱的预测和预测模式。