位于加州理工學院的美國宇航局噴氣推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory of NASA)研究發(fā)現(xiàn),從 2003 年到 2019 年,全球蒸散發(fā)量(evapotranspiration)增加了10%。此項研究發(fā)表在《Nature》期刊《A 10 per cent increase in global land evapotranspiration from 2003 to 2019》論文中。
土壤和水體表面的水會通過蒸發(fā)發(fā)生轉(zhuǎn)移,蒸騰作用則指植物中的水分通過氣孔流失,這兩項水從地表轉(zhuǎn)移到大氣的過程統(tǒng)稱為蒸散發(fā)(或簡稱為蒸散),是地球水循環(huán)的主要組成之一。近年來,科學家推測由于全球溫度上升,地球的水循環(huán)將獲得更大能量而變得更加劇烈。然而,由于沒有可靠的方法評估全球的蒸散量,證明這一點十分困難。在這項工作中,研究人員找到了一種使用衛(wèi)星信息計算一段時間內(nèi)全球蒸散量的方法。
本論文的研究人員利用了一個全新的方法,從重力恢復和氣候?qū)嶒灒?/font>Gravity Recovery and Climate Experiment, GRACE)和其后續(xù)的GRACE-FO衛(wèi)星任務(wù)數(shù)據(jù)來計算大量水的位置變化。這個方法不需要衛(wèi)星直接看到地球表面,因此不會受到云層的干擾。來自衛(wèi)星的數(shù)據(jù)是重力變化的形式,由于陸地的重力變化不大、云也不具有太大質(zhì)量,使得重力變化數(shù)據(jù)基本與大量水的位置變化相對應。研究人員由此計算出2003年至2019年的全球蒸散量,發(fā)現(xiàn)每年略有上升,并且在整個時間段內(nèi)的上升率約為10%。此研究結(jié)果所顯示的趨勢與科學家們的推斷相吻合。
本文通信作者Madeleine Pascolini-Campbell解釋,“增加的蒸發(fā)量會影響可用于農(nóng)業(yè)和供水的地表水量。未來,蒸散量的增加也可能意味著某些地區(qū)的土地水分流失增加并導致干旱,而其他地區(qū)由于大氣環(huán)流受到影響而經(jīng)歷更強烈的降雨。”
相較于過去普遍的測量方式例如遙測和原位測量,此研究對蒸散量進行了“批量估計”,從宏觀的尺度引入了一個新證據(jù),表明隨著氣溫升高,水循環(huán)變得更加激烈。然而,這樣的方法可能不適用于確定與氣候變化相關(guān)的特定熱點。
每年6月17日是聯(lián)合國“防治荒漠化和干旱日”?;哪且粋€全球性問題,嚴重影響生物多樣性、生態(tài)安全、消除貧困、社會經(jīng)濟穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。而加強旱地生態(tài)的水資源管理對于減緩荒漠化是一項有力的措施。由于蒸散影響了地方、區(qū)域和全球范圍內(nèi)的氣候和水文,我們認為未來相關(guān)的研究工作將結(jié)合本論文中宏觀的全球蒸散量測量和傳統(tǒng)的局部尺度測量,才能針對重點地區(qū)對氣候和水文的影響有更進一步的理解與治理。
土地荒漠化和干旱是人類急需面對的問題之一 | Pixabay
參考文章:
1. Pascolini-Campbell, M. et al. (2021) A 10 per cent increase in global land evapotranspiration from 2003 to 2019, Nature, doi:10.1038/s41586-021-03503-5
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