新研究揭示乾旱性質的變化

摘要

《國際氣候學雜誌》發表的新研究重點了解義大利長期乾旱的原因，由於氣溫升高，乾旱變得更加嚴重，持續時間更長。研究發現，義大利大範圍的多年乾旱是由特定的大氣環流模式引發的，例如北大西洋濤動，而對這些事件的可靠預測仍然是一個挑戰，凸顯了創新水資源管理的重要性和對更可靠的季節性預測模型的需求。

新研究探討了特定區域長期持續乾旱背後的動態。

研究由《國際氣候學雜誌》發表的研究重點關注義大利，以了解引發多年乾旱現象的因素。

“博洛尼亞大學物理與天文系研究員薩爾瓦托·帕斯卡爾表示，“即使這些現像在該地區可以被認為是周期性的和典型的，但它們現在往往持續時間更長，強度不斷增加，影響範圍更廣。” Olive Oil Times.

科學家將大面積多年乾旱定義為持續時間超過 12 個月、通常持續兩到三年的乾旱。

為了測量這些情況，作者依靠標準化降水蒸散指數（SPEI），該指數考慮了降水和蒸散造成的水分損失。當水從水體和土壤中蒸發並被植物蒸騰時，就會發生蒸發。

當義大利至少 30% 的領土受到影響（SPEI +1）時，大面積多年乾旱就開始了，而當 70% 以上的領土恢復到接近正常狀態（SPEI -1）時，乾旱就結束了。

該研究重點關注義大利過去 123 年發生的事件。

“我們發現此類事件經常影響超過 30% 的領土，」帕斯卡爾說。 “在大多數情況下，乾旱影響了幾乎整個國家，在最嚴重的時候覆蓋了義大利約 60% 至 70% 的土地。 」 

即使是最近發生的嚴重且廣泛的多年乾旱也波及了義大利的大片地區。 “人們可能認為氣候較溫暖的南部受到的影響最大，但事實並非如此，」帕斯卡爾說。

當乾旱持續時，會惡化已經受到蒸散加速影響的地區的情況。

“溫度是影響這一過程的主要因素，」帕斯卡爾說。 “風等其他因素也很重要，但溫度是主導因素。由於全球變暖，地表溫度正在上升，導致可用地表水和土壤水分下降。 」

土壤水分的流失直接影響農業和土壤肥力。

“僅從土壤水分流失來看，乾旱顯然變得更加嚴重，其後果也將更加持久，」帕斯卡爾說。

研究人員強調，溫度在塑造乾旱動態方面與降雨一樣重要。雖然降雨量並未減少，但由於蒸發需求增加，土壤和植被的保水能力已顯著下降。

目前，在快速變化的情況下，降雨量的影響有限。

“我們觀察到極端事件變得越來越強烈和頻繁，」帕斯卡爾說道，並指出整體降雨量保持相對穩定。

“相反，氣溫持續上升，加速地表水的枯竭，」他補充道。

在義大利，氣溫升高也縮短了雪季。高山積雪減少且融化較以往更早。

“我們過去在夏天所依賴的山泉水越來越少了。義大利山脈歷史上發揮的積雪和儲水緩衝作用正在減弱，」帕斯卡爾說。

降雪減少也意味著波河等農業關鍵河流可能無法再向嚴重依賴農業的地區提供足夠的水源。

“2021 年至 2023 年期間發生的多年大規模乾旱事件的嚴重程度令人震驚。波河到達 從未記錄過的水平 在過去的 200 年裡，」帕斯卡爾說。

研究強調，近期乾旱嚴重程度是由於持續的天氣模式維持歐洲的高壓系統，阻礙了降水。

義大利多年普遍的乾旱事件源自於特定的大氣環流模式，例如北大西洋濤動（NAO）。

“由於大西洋風暴系統被推向東北部、蘇格蘭和斯堪的納維亞半島，北美濤動正相的持續存在導致地中海降雨減少。 」

“其中一些情況在歐洲持續了很長一段時間，有時在兩三年內會反覆出現，」他補充道。

在這種情況下，大面積多年乾旱主要發生在反氣旋條件下，其特徵是氣溫高於平均水平，降雨減少。

“這些現象反映了正常的大氣變化，並不是由全球暖化引起的，」帕斯卡爾說。 “了解全球暖化是否以及如何影響大氣環流動態非常具有挑戰性；關於這個主題的氣候模型仍然不可靠。 」

“全球暖化意味著氣候保留了更多的能量，導致氣溫上升，這是熱力學的現實，」帕斯卡爾補充道。 

“然而，降雨不僅取決於熱力學，還取決於風向等動態因素，」他繼續說道。 “當風匯聚並累積濕氣時就會形成降雨。然後，積聚的水必須以降水的形式釋放出來。 」 

據研究人員稱，依賴風和環流動力學的體積比溫度驅動的變化更為複雜。

“這意味著我們需要更多的時間和進一步的暖化才能觀察到明顯的趨勢，」帕斯卡爾說。

作者交叉檢查了來自兩個不同氣候資料集的數據以強化他們的發現，並利用了僅降水指數和綜合指數。

這種方法有助於解決區域數據差異並增強對研究結論的信心。

然而，研究人員確實知道的是，乾旱將變得更加嚴重，對受影響地區的影響也將越來越嚴重。

“這意味著明智、創新和動態的水資源管理變得至關重要。這不僅對人口和農業有影響，對工業也有影響，因為工業消耗了大約30%的飲用水，」帕斯卡爾說。

氣候學家尚無法可靠地預測大規模多年乾旱事件。然而，目前正在進行廣泛的研究以開發值得信賴的季節性預測模型。

“我們預見到未來季節性預報將變得足夠可靠，可以預測大面積多年乾旱何時開始，」帕斯卡爾說。 “我們有每天使用的短期預測，也有跨越數十年甚至數百年的長期氣候預測。 」 

“中間是季節性預測，例如四月對即將到來的夏季的預測，」他補充道。 “這些預測考慮了可預測且緩慢演變的氣候因素，例如 厄爾尼諾事件，是由太平洋海水變暖引發的。 」

目標是提前三到六個月預測天氣。

“然而，這些模型尚不可靠，具有很高的不確定性。好消息是，廣泛的研究正在進行中，凸顯了它們在我們快速變化的氣候中的潛在重要性，」帕斯卡爾說。

預測大規模多年乾旱將增強各國的適應能力。

“適應是至關重要的，因為我們已經經歷了 氣候變化。在許多領域，適應是我們唯一可行的應對措施，需要採取措施減輕乾旱的影響，」帕斯卡爾說。

“但適應並不能解決根本問題。 「真正緩解全球暖化需要大幅減少甚至消除溫室氣體排放，」他補充道。

“如果人類真的實現這個目標，那仍將需要相當長的時間。同時，適應以及製定更可靠的季節性預報仍然是我們最好的策略，」帕斯卡爾總結道。