热空气比冷空气更容易携带水分。这就是为什么热气腾腾的淋浴后，头发仍然很快干燥。这也是热带地区降雨量大、沙漠土壤容易失水的原因。如今，科学家们发现，这一基本原理正在对全球产生强大的影响。
《自然》杂志发表的一项新研究表明，大气对水的需求不断增加，导致干旱状况显著恶化，即使在降雨量没有变化的地方也是如此。在过去40年里，这种日益增长的“干渴”导致全球干旱程度增加了约40%。
“干旱是基于水供应（来自降水）与大气水需求之间的差异而得出的。如果将后者也考虑进去，就会发现随着大气变暖，干旱会大幅加剧，”加州大学圣巴巴拉分校气候灾害中心主任、该研究的合著者克里斯·芬克（Chris Funk）说道。
大多数人认为干旱的发生仅仅是因为降雨停止。但科学家发现了另一种强大的力量在起作用。随着空气变暖，所谓的大气蒸发需求（AED）会增加。
把AED想象成空中一块巨大的海绵。随着温度升高，它会从地面吸收越来越多的水分，导致土壤干涸，河水枯竭，植物受到压力，而且吸收的速度往往比水分补充的速度还快。
目前尚不清楚大气变暖是否会使干旱的强度、频率和范围增加或减少。“随着大气变暖，相对湿度恒定的空气将容纳更多的水蒸气，因此降雨量可能会增加，”芬克解释说。“但与此同时，大气蒸发需求预计也会增加。那么，哪个增长更快呢？”
芬克加入了一个国际科学家团队，共同研究抗癫痫药物 (AED) 在加剧全球干旱方面所起的作用。
衡量干旱日益加剧的危险的新方法
科学家们知道AED的重要性，但很少有研究利用现实世界的观测数据仔细测量其全球影响，这使得预测和应对干旱变得更加困难。这项新研究使用了一组涵盖一个多世纪的高分辨率数据，并运用先进的方法来追踪AED的增长情况以及它对干旱的加剧程度。
“我们面临着巨大的挑战，”该研究的主要作者、牛津大学水文气候学家所罗门·格布雷乔科斯（Solomon Gebrechorkos）解释道。“目前没有直接的方法来测量大气随时间推移的‘缺水’程度。因此，我们使用了通过全面的全球评估确定的高分辨率气候数据，并应用了最先进的大气蒸发需求模型——这些模型不仅考虑了温度，还考虑了多种气候变量。”
该团队使用多个世界级数据集，比较了基于降水的供水量和大气蒸发需求。随后，他们观察了标准化数据的变化，并评估了这些变化随时间的变化。“这使我们能够使用一个通用框架来比较湿润地区和干旱地区，”芬克解释说。随后，作者发现干旱的发生率在统计学上显著增加。
他们发现，平均日照时长（AED）的增长速度快于降水量，这表明气候正面临令人担忧的干旱趋势。“我觉得这些结果非常令人担忧，但或许并不令人意外，”芬克说道。“我们大多数人都知道气温是如何快速上升的，但大多数人可能没有意识到这种变暖与大气干燥效应之间的联系。”他补充道，在温暖地区，气温仅升高几度就能显著增强大气从农作物、牧场和森林中吸收水分的能力。
了解全球变暖中的干旱
这项研究进一步证实了以往的研究成果，即在全球变暖的情况下，干旱将变得更加严重。这将对全球粮食和水资源安全产生影响，进而可能加剧政治不稳定和冲突。更容易看到的是，AED 增加与野火之间存在更直接的联系。干旱的大气会使植物脱水，从而导致更大规模的野火。
展望未来，这项研究强调了早期预警系统、干旱风险管理和有效预见性行动的重要性。预测干旱和大气需求的增加可以触发有效的干预措施。例如，农民可以使用微灌溉或保水土壤处理来抵消增加的AED。“为了应对日益加剧的干旱趋势，我们需要预测和管理导致干旱风险令人担忧的极端事件，”Funk说道。
研究人员还对揭示蒸发和大气需求如何与水供应相互作用感兴趣，而不仅仅是降雨模式。科学家需要研究农民、城市和生态系统如何适应大气持续需要更多水分的环境。
编译自/ScitechDaily
