摘要:干旱主要指的是地面水分的减少,主要包括河流、湖泊、土壤里的水分。这其实与空气潮湿并不矛盾,甚至空气潮湿还恰恰就是土地干旱的一个重要因素。
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《自然》新证:全球干旱加剧
干旱主要指的是地面水分的减少,主要包括河流、湖泊、土壤里的水分。这其实与空气潮湿并不矛盾,甚至空气潮湿还恰恰就是土地干旱的一个重要因素。
2025年6月,《自然》杂志上发表了一篇研究《变暖正在加剧全球干旱严重程度》,这篇文章里,来自牛津大学和多个研究机构的学者,重新梳理了1909年以来的各种气象资料(CRU-TS/ERA5/SPEI-06),总结出全球陆地处于干旱状态的面积。
这个图中有两个新概念。
其中一个概念叫做“地表气象水分收支”,它既不是大气湿度,也不是土壤含水量,而是降水减去潜在蒸发量。
这个数值如果处于0,就说明“大气要从地表蒸发走的水量”和“天上下雨降下来的水量”是差不多的。当这个值是负数时,就说明大气要蒸走的水分,大于天空给的降水。天上来的水不够了怎么办?地面和地底曾经积累的水分就要被额外蒸发走,于是地面就会更加干旱。
这个数值在1900年到1950年都维持在0,这很平衡。1951年后的30多年里曾经一度高于0,这也很好。但大调头发生在1980年代,这个值由正转0,而2000年后又从0转负,最近几年一直徘徊在负的10%到负20%之间。
这幅图里还有第二个新概念,叫“准全球陆地”。这和“全球陆地”的概念不一样,“准全球陆地”只统计北纬50°到南纬50°范围的陆地,而且还要剔除那些常年极干旱的地区,也就是年降水量低于180mm的地区。
这样做主要是因为很多极干旱的地区测量数据不完善,误差很大,混入之后会干扰常态数据的分析,导致整体结论偏差。
而且“准全球陆地”其实也是人类居住和农业种植的主要区域,这里的干旱情况其实也是我们更关注的。
02
为什么大气蒸发会导致干旱?
那么准陆地干旱面积有大变化吗?比刚刚咱们说的那个指标变化还要明显。
1900年到1979年间,干旱陆地的比例出现了一个先缓慢增加又缓慢减少的趋势,从5%左右到了20%出头,又下降到10%。
但是1980年之后,开始从15%一路上涨到今天的30%左右。
2022年时,全球准陆地中有30%的面积处于中到极端干旱状态。并且文章里明确指出,这30%的干旱区域之所以干旱,42%的原因是由于大气蒸发需求,另外58%的原因才是统计的月份里降水不足或者降水不均导致的干旱。
为什么大气蒸发需求会导致干旱呢?主要是温度越高,空气里可以容纳的水就越多。
比如湿度同为100%,1立方米空气,如果温度是30℃,这1立方米里一共漂着30.3克的水。如果温度提高5℃,那么空气中一共漂着39.5克水,相当于还需要吸收大约10克水。那从哪儿吸收呢?就是从陆地表面吸收。于是土壤、河流、湖泊里的水会更多的被更热的空气抽走。
这种干旱模式从前大多数人是忽略的,也就是说,哪怕降雨量在某个地区维持不变,这里的土壤干旱情况也会更加严重,因为水无法安安稳稳地待在地面了。
如果按不同大陆来看,大气干渴难耐的程度最严重的是澳洲,55%的干旱是由大气蒸发水造成的。非洲是第二严重的,大气蒸发水贡献了干旱的45%。最轻的是南北美洲,大约30%。
如果是传统干旱,那就是降水量不足,这种困难人类是有传统方法应对的,通常就是利用水库的蓄水来平衡降水的不平均,并且把各种节约用水的措施用起来。
而这种大气蒸发造成的干旱,人类之前并没有有效的抑制手段,主要也是因为没有意识到这个渠道占比如此重要。蒸发是无处不在的,而且是润物细无声的,并没有特别立竿见影的预防措施。
03
“热浪-干旱”模式引发特别关注
上面这个研究聚焦的是全球,亚洲的情况在其中属于中不溜,但如果我们聚焦亚洲的话,其实情况是比较严峻的。
下一个研究来自多个机构的合作,包括日本东京大学、韩国全南大学、泰国农业大学、瑞典的哥德堡大学。研究得出的结论是,横跨欧亚大陆,现在正在出现一条长长的热浪-干旱带,这条带就像扩大了10倍版的长城一样。
热浪-干旱,这是一种特殊的气候模式。也就是说,热浪不一定伴随着干旱,有的时候既热,降水还多;而干旱也不一定伴随着热浪,因为冬季那些降水极少的地区就属于寒冷-干旱状态。
热浪-干旱模式不但破坏农业,还让人类无法生存,所以特别值得关注。
这些科学家在欧亚大陆专门选取了33个地点,提取了树木的年轮(基本都是松树),然后重建了热浪-干旱的情况。这些树木的年轮覆盖了过去282年的历史,所以也可以视为长期变化趋势。
那么热浪和干旱会在树木年轮里留下什么痕迹呢?就是针叶树年轮明显变窄。因为高温和缺水在同一年出现,会把形成年轮的两大条件——碳和水的积累,同时破坏。在这样的特殊年份,树木的细胞长不大,为了减少水的消耗,组织分化也会提前停止。和正常年份的年轮宽度相比,平均变窄的程度大约是22%。
你可能会质疑,树木年轮宽宽窄窄,不是起起伏伏的嘛,这种变窄真的能从肉眼上看出来吗?
完全可以。因为如果统计温度和降水正常的年份,年轮宽度虽然有变化,但是不同树种平均的变化只有2.5%-3.2%。所以,22%的平均变化已经高出了一个数量级,是非常容易识别的。
很多人可能还会想,年轮变窄难道就是热浪和干旱造成的吗?不能是树木遭遇虫害,或者其他严重健康问题导致的吗?
没错。所以这个研究中的树木都是筛选过的,这33个站点都选那种典型的夏季温度高的时候,空气更干热的地区,这样就可以和当地气象数据做细致的对比了。
这33个站点的气象数据也都很完整,这样可以严格地看到在气象数据上的比对——热浪干旱前一年来袭,后一年的年轮数据就立刻体现出变窄。这33个针叶林的站点就是这样选中,这样搜集年轮的。
实际上,科学家们利用年轮的主要目的不是看树木,而是把“年轮宽度变窄”视为气候灾难发生的一份历史笔记。结果在他们统计了整个欧亚大陆上的树木之后,发现了一个过去没有过的趋势——欧亚大陆存在热浪和干旱开始同步出现的现象。
传统的天气里,极端天气被视为是一种局部偶发的随机事件,过去确实如此。但离今天越近,极端高温和干旱出现的面积越广,动作越同步。
最近282年里,最显著的五次热浪-干旱事件,有4次竟然出现在2010年之后,分别是2010年、2016年、2018年和2022年。
就好像欧亚大陆已经不是从前的欧亚大陆了,而是出现了一条宽两三千公里,长一万五千公里的,长久不熄的火焰山一样。
然后再看离我们最近的华北平原。尽管8月份华北平原下了不少雨,但整个7月的干旱还是比较严重的,洛阳、周口、商丘等地区,整个7月都没有怎么下雨。
卫星遥感对黄淮地区的土壤水分统计,洛阳-驻马店一带的耕地地表土层湿度只有3%。适合耕种的土壤湿度应该在40%-60%之间,低于20%就属于中度干旱,低于5%属于严重干旱,3%的湿度其实已经可以和阿拉伯半岛的沙漠相比拟了。
这种干旱在今年7月,甚至还出现在菲律宾和缅甸,这些地方可是常年潮湿多雨的,这些东南亚国家怎么都没想到自己的农田会和干旱扯上关系。
综合这些研究,我们可以发现,人类活动导致的变暖带来的改变,有些已经越过了临界点。
比如横跨欧亚大陆的大范围的热浪、干燥,从原来的局部偶发事件变成了全局频发事件。如果照此趋势,继续往后发展,将类似于今天我们形容非洲北部炎热、干燥,南美洲北部温暖、潮湿,这样对常年特性的一种描述了。
有些改变只是接近了临界点。比如潮湿多雨的东南亚今年爆发了干旱。
而全球陆地的干旱更像是一只不会停下来的“灰犀牛”,从远处向我们冲来。人类的饮用水和生活用水可能还能依靠成本更高的科技来解决,而耕种所需要的巨量的水够不够,将大部分由这头“灰犀牛”来决定。
来源:商财洞察君