在约翰·斯坦贝克广受赞誉的 1939 年小说《愤怒的葡萄》中,他描写了美国南部大平原的状况,那里一场严重的干旱导致了 20 世纪 30 年代毁灭性的风暴:“六月过了一半的时候,大片的云朵从德克萨斯州和墨西哥湾升起,高高的、沉重的云层,雨头,”斯坦贝克写道。“雨头零星地滴了几滴,然后匆匆前往其他地方。在它们身后,天空再次变得苍白,太阳升起。在灰尘中,雨水落下之处留下了小坑,玉米上也有干净的飞溅物,仅此而已。”
不幸的是,严重的干旱不仅仅是经典文学中的内容。由位于纽约州帕利塞兹的哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站 (LDEO) 的一组研究人员领导的研究团队,在本周的《科学》杂志上揭示,北美西南部在未来一个世纪中可能会面临日益干旱的状况。研究人员表示,这种干燥效应与人为造成的气候变化直接相关,需要新的方法来管理该地区的水资源。他们的研究结果基于 19 个气候模型,所有这些模型都为 2 月初在巴黎发布的政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 第四次评估报告做出了贡献。
目前的这项研究中的“西南部”指的是美国西南部和墨西哥北部。研究人员补充说,预计在南欧、地中海和中东所包围的地区也会出现类似的干燥模式;预计在远离热带、更靠近地球两极的地区会出现更加湿润的气候。
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当前分析中使用的气候模型的输出结果以未来降水和蒸发的衡量标准来表示。“[这些数字]在地面土壤可用的水方面至关重要,”LDEO 高级研究科学家、研究报告的合著者丁明芳(音译)说。通过从该地区的降水率中减去蒸发率,科学家们能够对地面可利用的净水量进行预测。(在 19 个模型中,18 个模型显示该值在本世纪后半叶为负值,据丁明芳说,这表明“降水减少或蒸发可能增加。”)
平均而言,这些模型表明,20 世纪末至 21 世纪初的交汇期开启了一个持续干旱气候的时期。如果不是已经开始的话,很快就有四分之一的模型预测,该地区的水分将以每天 0.1 毫米的速度开始消失。事实上,研究人员认为,该地区目前持续六到七年的干旱是这种干燥趋势的开始。“目前的干旱与温室气体造成的变暖有关,”丁明芳说。“过去,厄尔尼诺现象[会]缓解干旱,但现在它无法阻止干旱。”
通常,厄尔尼诺和拉尼娜天气系统主要负责西南部地区的周期性降水和干旱。厄尔尼诺现象从热带地区带来水分(通过海洋变暖,将水凝结到低层大气中,然后输送到亚热带地区),而拉尼娜现象则基本上相反,导致赤道东太平洋的海洋温度变冷。后一种现象被认为是造成 20 世纪 30 年代尘暴和 20 世纪 50 年代西南部地区大范围干旱的罪魁祸首。
“我们正在谈论的干旱不是拉尼娜现象,”丁明芳在谈到当前的干旱系统时解释说。“这与温室气体变暖有关。”她说,虽然结果相似,但对海洋的实际影响却截然不同。热带地区不会变冷,而是海洋会均匀变暖,这将使太平洋急流向北移动得更远。因此,“加拿大确实会获得更多的降雨,”丁明芳指出,而“例如,整个加利福尼亚州将会变得更加干燥。”
“将会出现一种新的气候,就像永久性干旱一样,”丁明芳说。“在水资源管理方面,这确实是一个严重的问题。”加州理工学院环境科学与工程助理教授塔皮奥·施耐德指出,这些发现和预测与所有亚热带地区(如澳大利亚)的情况一致,澳大利亚也正遭受干旱的影响。他还指出,水问题已经得到解决。“政府中有人正在为此担忧,”他说,“并且已经为此担忧了一段时间。”
就在上周,加利福尼亚州州长阿诺德·施瓦辛格重申了他的提议,即该州拨出 59 亿美元用于更好地管理其水资源。“水利基础设施与我们谈论交通基础设施或我们建造更多学校的基础设施没有什么不同,”他在新闻发布会上说。“随着人口的增长,我们必须建造更多。我们必须建造更多的道路,我们必须建造更多的学校,我们必须建造更多的地上蓄水设施。”