气温上升增加了特大干旱的风险

一项新研究称，随着美国西南部地区日益变暖，发生严重、持久的特大干旱的风险正在上升，如果温室气体排放继续以目前的速度进行，到本世纪末，这种风险的可能性将超过90%。然而，作者写道，如果我们积极减少排放，就可以大幅降低这种风险。

来自哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站、康奈尔大学和美国宇航局科学家们的发现，为我们提供了关于温度在特大干旱风险中所起的作用以及我们今天的选择如何影响未来水资源的新见解。

“到本世纪末，决定特大干旱风险的真正因素将是温度。这与可能差异很大的降水预测相比，显得非常突出，”该研究的合著者、哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的气候科学家Jason Smerdon说。“就未来预测而言，真正驱动干旱的是平均气温升高的幅度。”

在此前的一篇论文中，科学家们分析了几种气候模型和来自树木年轮重建的2000年气候数据，发现如果全球气温继续上升，本世纪下半叶美国西部或中部发生持续35年或更长时间的特大干旱的可能性很高。

在本周发表在《科学进展》杂志上的新研究中，他们探讨了驱动这种风险的因素，重点关注土壤湿度以及温度和降水的相对作用。

Megadrought map — 温度引起的特大干旱风险 Ault. et al., 2016

科学家们发现，即使西南部地区的降水量比现在多，如果世界继续走高排放增长的道路，到本世纪末，气温升高仍将使该地区的特大干旱风险推高至70%以上。如果降水量不变，这一比例将上升到90%。如果西南部地区的降水量减少——根据大多数气候模型的预测，这种情况更有可能发生——该地区大部分地区的特大干旱风险将上升到99%。

较高的温度会影响水分平衡，从土壤中带走水分，并通过一种称为蒸腾作用的过程创造更干旱的景观。随着高温加剧，本地植物和树木需要更多的水来维持生长。

“广泛而持久的干旱将严重挑战水资源管理者在过去一个世纪里不断完善的韧性和供应实践，”拉蒙特-多尔蒂地球观测站和美国宇航局戈达德空间研究所的博士后研究科学家、该研究的合著者Justin Mankin说。“鉴于‘一切照旧’的排放情况，我们的研究结果表明，有必要认真评估现有的管理西南部地区水资源需求及其供应的政策，以减轻特大干旱的风险，并为可能发生的特大干旱做好有效的适应准备。”

大幅减排可降低风险

为了评估未来的特大干旱风险，科学家们使用了模拟西南地区气候、土壤湿度含量以及基于温度和降水的相对干燥程度的计算机模拟。他们测试了在本世纪下半叶可能发生的各种降水水平和温度下会发生什么。

科学家们特别关注了与我们转向更可持续、低排放增长的影响相比，世界继续以高排放轨迹燃烧化石燃料的影响。

根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）使用的模型中的“一切照旧”高排放情景（RCP8.5），本世纪下半叶西南部地区将比20世纪下半叶变暖约4.5°C（8°F）。研究发现，到本世纪末，特大干旱将变得非常可能，概率超过90%，且降水没有变化。即使降水量增加30%，也无法克服高温的影响。
如果世界转而将排放量削减至与去年12月巴黎气候谈判中国际领导人达成的水平接近，符合IPCC的RCP2.6轨迹，那么本世纪下半叶西南部地区将比20世纪下半叶变暖约1.9°C（3.4°F）。研究发现，特大干旱的发生几率仍将高于今天，但如果降水不变，其概率低于66%，如果降雨量适度增加，则低于50%。
研究称，如果气温升幅控制在1°C以内，该地区大部分地区的特大干旱风险将降至20%，且降水不变。

科学家们表示，如果没有全球变暖，持续35年或更长时间的特大干旱的风险将不到10%。美国西南部最近一次发生的长期特大干旱发生在12世纪和13世纪，与伟大的普韦布洛社区的崩溃同时发生；在此期间，查科峡谷和梅萨维德被废弃。