本期观点:
■过去几十年中，全球干旱正在经历由缓旱向骤旱的转变，而这种转变与人类活动引起的气候变化显著相关。未来，迅速暴发的骤旱将成为全球变暖背景下干旱的新常态；
■骤旱更容易发生在湿润、半湿润地区。未来我国的骤旱风险呈显著上升趋势，由高温引发的骤旱呈现急剧增长趋势；
■干旱是一个从气象到水文、农业，甚至到包括电力供应和蔬菜价格等社会经济领域的传递过程，需要气象、水利、农业、能源等各个部门进行密切联动及跨部门合作。本期嘉宾：南京信息工程大学水文与水资源工程学院教授 袁星中国工程院院士 丁一汇美国普林斯顿大学研究员 杨文昌
近期全球多地发生严重干旱，特别是在印度中西部、南非、美国加州和澳大利亚等地区。2022年，欧洲部分地区遭受近500年来最为严重的干旱，我国长江流域“汛期反枯”……在气候变暖的背景下，全球干旱正在不断加剧。
《2022年干旱数字报告》指出，干旱对社会、生态系统和经济产生了深远、广泛且被低估的影响。自2000年以来，全球干旱出现次数和持续时间增加了29%，仅1998—2017年间，全球因干旱导致的经济损失就高达1240亿美元；2000—2019年期间，全球有14亿人受到干旱影响。
未来干旱的“新常态”——骤旱
2022年，长江流域发生有完整资料以来最严重的干旱，多个水库逼近死水位，鄱阳湖、洞庭湖面积严重缩小，出现“汛期反枯”罕见现象。重大干旱导致作物减产并引发山火。
此次干旱发展速度极快。在持续高温、少雨、强蒸散条件下，七月上旬，长江上游呈现旱象；八月，旱情蔓延至中下游地区；八月中旬，长江流域干旱面积超过80%，干旱的发展速度和剧烈程度均为1961年来最极端。
此次事件可谓全球变暖下极端天气气候剧烈波动的一个“缩影”。在极端事件频发的背景下，一种新的重大变化正在悄然发生——全球干旱正在向骤旱转变。
顾名思义，骤旱指发展迅速的干旱。与发生缓慢、一般持续几个月甚至数年的传统干旱相比，骤旱的发生发展速度非常快，通常在数周内即发展至重度干旱，且持续时间相对较短，多为15至60天，但某些极端骤旱也可能演变为季节性干旱。
近年来，全球各地的骤旱事件频发。2012年，美国中西部平原出现骤旱，草场在40天内迅速退化，成为该地区近百年来最严重的一次干旱；2015年至2016年南非骤旱引发高温热浪；2017年5月至7月美国北部平原和加拿大平原地区发生一场严重的骤旱，造成近25亿美元的农业损失……
在政府间气候变化专门委员会极端事件特别报告划分的区域中，历史时期全球约74%的陆地区域骤旱比例及干旱暴发速度均呈上升趋势。随着气候变暖加剧，未来骤旱将变得更加频发，干旱暴发速度也将显著加快，骤旱将成为未来干旱的“新常态”。
引发骤旱的“导火索”
全球气候变化导致的变暖是干旱风险增加的大背景。在此背景下，一方面由于暖气候下陆地蒸发增强，土壤变干；另一方面，由于大气温度上升，大气的持水能力也在增强，这意味着需要更多的水汽大气才能达到饱和，大气对蒸发的需求增加。这种变化导致全球大部分地区干旱增加，干旱化呈上升趋势，特别是近30年干旱明显加剧。
人类活动是引起气候变化的主要原因之一。人类活动引起的气候变化使得降水亏损越来越严重，地表的蒸散发更强烈，从而进一步消耗土壤水分，最终导致干旱暴发速度越来越快，由缓旱转向骤旱。
研究发现，过去60多年，全球平均干旱暴发速度及骤旱比例均呈显著上升趋势，其中人类活动引起的气候变化分别贡献了48%和39%的趋势。我国历史上骤旱事件有77%的可能性由人类活动引起的气候变化造成。
值得注意的是，骤旱更容易发生在湿润、半湿润地区。湿润地区水汽充足，当雨季少雨时，强烈的太阳辐射和高温热浪会加速水分的损失。同时，湿润地区植被茂盛，缺水时植物可从深层土壤汲取水分，有利于蒸散发增加，从而易形成骤旱。
从全球范围看，欧洲、亚洲北部、非洲萨赫勒以及南美西海岸等地区正经历由缓旱向骤旱的平稳转变，且骤旱风险不断加剧。而相比于缓旱，骤旱期间蒸散发在湿润地区增加更为显著，比如欧洲、中国南方、北美东部和西北部等。
干旱风险管理的“十字路口”
骤旱能够迅速降低陆地生态系统的碳汇功能并导致湖泊等水体迅速干涸，严重影响生态环境和水资源安全，而且还可能引发热浪、山火、电力短缺等，触发复合性极端事件，为干旱监测预警与旱灾应急管理带来严峻挑战。
有研究发现，我国农业区域的骤旱发生频次呈逐年增加趋势，尤其是高温引发的骤旱呈现急剧增长趋势。从季节性变化来看，春季和夏季是骤旱的高发期。
气候模式模拟结果显示，我国骤旱发生的频率、持续时间及严重程度在21世纪中叶及21世纪末都会有不同程度的增加。到本世纪中叶，贵州、广西、广东、浙江等南方湿润地区的骤旱风险将增加40%，而在北方半干旱地区骤旱风险有所降低。
综合来看，未来中国的骤旱风险呈显著上升趋势。因此，建立针对骤旱的预报预测模式已经迫在眉睫。
当前对于一般干旱的监测和预报已经有比较成熟的模式，但还没有一套模式可以准确地预测骤旱事件的发生。为此，需要加强骤旱监测，研究骤旱的成因和驱动机制，并针对多要素、利用多手段、面向多行业开展监测预警实践，寻找骤旱的可预报性来源，并结合气候预测模式以及人工智能发展适用于骤旱的精细化监测预警技术；研发合理刻画骤旱快速暴发过程及其影响的高分辨率陆面-生态-水文模型，为应对全球变暖背景下的干旱新常态提供更为可靠的科学工具，以主动适应日益增加的骤旱风险。
此外，干旱是一种从气象到水文、农业，甚至到电力供应和蔬菜价格等经济社会领域的影响传导过程，需要气象、水利、农业、能源等各个部门密切联动与合作。未来，哪些具体地区面临的骤旱风险最大？这些区域的农业生产和能源供应如何适应，水资源如何调度？跨区域、跨流域的各种水利工程之间如何进行协调？这些问题都亟待解决。在气候波动越来越剧烈的背景下，各部门都需要为应对各种极端天气气候事件提前做好充足准备，以有效化解包括骤旱在内的各种极端气候风险。
http://epaper.zgqxb.com.cn/epaper/index/item_read?id=233301 20230525 3版