美国宇航局(NASA)新的气候模拟显示,在20世纪全球气温变暖的情况下,大气中的水蒸气比正常情况下需要更长的时间才能以雨、雪和其他降水的形式落下。除了一些例外情况,陆地上的降水量减少了,而海洋上的降水量增加了。
这些模拟首次考虑了地球水循环中一个直到现在都被忽视的部分——大气中水蒸气的储存。这些发现可能在气候模型中发挥重要作用,这些模型用于提供对水资源管理者至关重要的短期天气预报,以及用于预测长期气候趋势的模型。
“回顾过去我们知道发生了什么的时间段,有助于我们确信这些模型可以很好地预测未来,”气象学家迈克尔·博西洛维奇说,他是这项研究的主要作者,该研究在线发表在美国气象学会的《气候杂志》上。
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在对陆地、两极、海洋和大气之间的水分交换进行建模时,科学家通常使用海面温度数据来预测有多少水蒸气会从地球蒸发,以及有多少水蒸气会变成降水。虽然研究人员警告说,全球气温升高可能会增加大气保持水分的能力,但没有人对这种情况可能发生的程度进行建模。
来自美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的博西洛维奇和他的团队决定,与其创建预测未来的气候模型,不如使用历史信息创建过去的模型。由于南美洲、非洲和欧亚大陆的巨大空隙几乎没有卫星观测数据,因此模拟是必要的。利用现有数据,该团队进行了两次气候模拟。其中一个基于1902年至1921年和1979年至1998年卫星收集的两组20年海面温度数据。另一个模型是根据1948年至1998年测量的海面温度创建的。
两次模拟都显示,在这些时期,全球气温上升了0.25%至0.5%,同时蒸发量和降水量也增加了。较高的温度也提高了大气保留水蒸气的能力,虽然降水是显著的,但它没有云层中潜在的含量那么大。“通过大气层的水需要更长的时间才能蒸发,然后以降水的形式返回,”博西洛维奇说。
该研究还发现,总的来说,热带陆地上的水循环减慢了,而海洋上的水循环加快了。但这种趋势在所有地区并不相同。例如,美国中部的陆地降水增加,而墨西哥湾的降水减少。该团队表示,尽管全球平均值显示出显著的趋势,但必须进行进一步的区域性研究,以完善这些模型。