本期嘉賓：南京信息工程大學(xué)水文與水資源工程學(xué)院教授 袁星
采訪人：中國氣象報(bào)通訊員 林雯
本期觀點(diǎn)：未來中國發(fā)生驟旱的風(fēng)險可能顯著增加，到本世紀(jì)中葉，貴州、廣西、廣東、浙江等南方濕潤省份驟旱風(fēng)險將增加40%，而在北方半干旱地區(qū)驟旱風(fēng)險卻有所降低；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%。
相比傳統(tǒng)干旱，驟旱發(fā)展更為迅速、預(yù)見期更短。由于突發(fā)性強(qiáng)、強(qiáng)度大，驟旱可能會對生態(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，目前還無法建立有效的監(jiān)測預(yù)警手段。
中國驟旱風(fēng)險呈顯著上升趨勢
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。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，中國原本濕潤的地區(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)月甚至更長的時間才能達(dá)到強(qiáng)度和范圍上的最大值。”南京信息工程大學(xué)水文與水資源工程學(xué)院院長、教授袁星說，在異常高溫和降水虧缺的共同作用下，通常會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5年攻關(guān)，袁星及其合作者建立了一套識別驟旱的指標(biāo)體系和方法，并對中國和非洲等地區(qū)的驟旱成因、趨勢等進(jìn)行了定量分析。相關(guān)研究成果多次發(fā)表在《自然》旗下刊物。
“我們對驟旱發(fā)生的時間范圍界定在15-60天，它最顯著的特征是發(fā)展迅速?！痹钦f。2012年，美國中部的驟旱就曾造成數(shù)十億美元的經(jīng)濟(jì)損失；2013年，中國長江中下游驟旱不僅導(dǎo)致多?。ㄖ陛犑校┺r(nóng)作物受災(zāi)，連飲水供給都出現(xiàn)困難。
通過模型計(jì)算，袁星及其合作者預(yù)測，到本世紀(jì)中葉，貴州、廣西、廣東、浙江等南方濕潤地區(qū)的驟旱風(fēng)險將增加40%，而在北方半干旱地區(qū)驟旱風(fēng)險卻有所降低。綜合來看，未來中國的驟旱風(fēng)險呈顯著上升趨勢。
“南澇北旱”正在逐漸改變
為什么傳統(tǒng)濕潤、半濕潤地區(qū)的驟旱風(fēng)險增高了，而干旱、半干旱地區(qū)的驟旱風(fēng)險卻會降低？
袁星介紹，中國東部大部分地區(qū)雨熱同期，高溫天氣往往出現(xiàn)在雨季。再加上濕潤、半濕潤地區(qū)水汽充足，當(dāng)雨季少雨時，高溫?zé)崂藭铀偎值膿p失；較濕潤地區(qū)植被茂盛，缺水時植物可以從深層土壤中汲取水分，有利于蒸散發(fā)的增加，容易形成驟旱。
“中國驟旱更易出現(xiàn)在較濕潤地區(qū)，這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，溫室氣體的增加改變了大氣外輻射的強(qiáng)度，一方面帶來更多的高溫?zé)崂?，加速濕潤地區(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。
“我們以前常說中國南澇北旱，但這種現(xiàn)象正在逐漸改變?！痹钦f。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第五次報(bào)告里的未來預(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，中國北方干旱地區(qū)將變得越來越濕潤，而南方濕潤地區(qū)卻會越來越干?！斑@與我們計(jì)算出的驟旱發(fā)生趨勢也是一致的，盡管南澇北旱的轉(zhuǎn)變也與氣候自然變率有密切關(guān)系?！?/span>
“在氣候變化的大環(huán)境下，中國驟旱事件的增長趨勢是非常明顯的，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)?！?/span>
“人類活動對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，同時驟旱暴露度風(fēng)險也將隨著人口的增長而提升?！霸诓糠值貐^(qū)，驟旱也許將成為一種新常態(tài)?！?/span>
建立預(yù)測預(yù)報(bào)模式是當(dāng)務(wù)之急
與一般干旱相比，驟旱對生產(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)時間很短，難以及時應(yīng)對。而且驟旱往往發(fā)生在相對濕潤地區(qū)的夏季，此時這些地區(qū)的注意力更多放在防汛上，對應(yīng)對驟旱缺乏準(zhǔn)備?！痹钦J(rèn)為，除了對人類社會造成負(fù)面影響外，在驟旱情況下當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)也相對更加脆弱。
對于一般干旱的監(jiān)測和預(yù)報(bào)，已經(jīng)有比較成熟的模式，但目前全球還沒有一套模式可以準(zhǔn)確地預(yù)測某次驟旱事件的發(fā)生?！艾F(xiàn)在學(xué)界對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)對驟旱的預(yù)測預(yù)報(bào)模式?！痹潜硎荆壳皥F(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時間尺度內(nèi)驟旱的發(fā)生趨勢，但是實(shí)現(xiàn)對驟旱的實(shí)時預(yù)報(bào)仍有難度，“現(xiàn)在的短期天氣預(yù)報(bào)和長期氣候預(yù)測都比較完善，但10~30天的延伸期預(yù)報(bào)仍是世界性的難題，驟旱往往就發(fā)生在這個時間內(nèi)。因此，要加大力度發(fā)展高分辨率地球系統(tǒng)模式，為應(yīng)對變化環(huán)境下的極端事件提供更可靠的科學(xué)工具?！?/span>
而關(guān)于驟旱對植物生長、自然生態(tài)等會產(chǎn)生什么樣的影響，如何進(jìn)行客觀評價，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)，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，從根本上來說要節(jié)能減排?！痹潜硎?，人類活動對全球變暖的影響很大，“只有減少碳排放，減緩全球變暖的趨勢，才能減少驟旱以及其他自然災(zāi)害對人類社會的威脅。”
