“幾天下完一年的雨”“上個(gè)月抗旱、這個(gè)月抗洪” “濕期更濕、干期更干”……近年來，隨著氣候增暖，極端強(qiáng)降水、旱澇急轉(zhuǎn)等現(xiàn)象頻繁襲擊全球各地。究竟是什么原因?qū)е赂蓾裾袷幦绱藙×?，吸引了學(xué)界廣泛關(guān)注。

7月26日，《科學(xué)》在線發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于全球降水異常的重要研究成果。來自中國科學(xué)院大氣物理研究所等單位的科研人員發(fā)現(xiàn)，過去百年來，人為溫室氣體排放導(dǎo)致了全球陸地降水變率顯著增強(qiáng)。

降水變率是指降水隨時(shí)間的波動(dòng)幅度，常以標(biāo)準(zhǔn)差衡量。降水變率越強(qiáng)，降水在時(shí)間上的分配越不均勻，水資源供給越不穩(wěn)定，“濕期更濕、干期更干”，干濕振蕩更加劇烈。降水變率的強(qiáng)弱變化直接影響到社會和生態(tài)系統(tǒng)的氣候恢復(fù)力。此前，盡管氣候預(yù)估研究指出理論上全球降水變率將隨著未來增溫而增強(qiáng)，但是，在實(shí)際觀測中人類活動(dòng)是否已經(jīng)改變了降水變率尚無證據(jù)。

此次，科研人員利用國際上所有可公開獲取的逐日降水觀測資料，通過嚴(yán)格篩選和系統(tǒng)分析，揭示了1900年以來，在觀測資料充足的地區(qū)，全球約75%的陸地上降水變率已增強(qiáng)，其中尤以歐洲、澳大利亞和北美東部最為顯著。降水變率的增強(qiáng)涵蓋多個(gè)時(shí)間尺度，包括天氣尺度、月尺度和季節(jié)內(nèi)尺度。就全球平均而言，逐日降水變率正在以每10年增長1.2%的速率增強(qiáng)。

為剖析上述現(xiàn)象背后的物理原因，科研人員進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，降水變率的增強(qiáng)可歸因于人為溫室氣體排放，且熱力作用主導(dǎo)。溫室氣體增溫引起大氣水汽含量增加，使得降水異常幅度增大、變率增強(qiáng)。同時(shí)，大氣環(huán)流的變化在年代際尺度上影響降水變率，且這種動(dòng)力作用存在明顯的區(qū)域特征。

“此前我們僅在氣候預(yù)估研究中發(fā)現(xiàn)降水變率未來將隨增溫而增強(qiáng)，這里我們基于歷史觀測資料，發(fā)現(xiàn)隨著人為氣候增暖的累積，降水變率在過去百年來已經(jīng)增強(qiáng)。”論文第一作者、中國科學(xué)院大氣物理所副研究員張文霞說，這項(xiàng)研究為認(rèn)識全球變暖對降水的影響提供了新認(rèn)識，為深化多尺度水循環(huán)變化機(jī)制研究提供了新證據(jù)。

“氣候變化研究傳統(tǒng)上主要關(guān)注平均態(tài)和極端事件的變化，關(guān)注全球變暖對氣候變率的影響是一個(gè)新視角。伴隨降水多變性的增強(qiáng)，旱澇急轉(zhuǎn)現(xiàn)象在全球許多地區(qū)將更頻繁、更劇烈。極端氣候事件之間的劇烈和快速轉(zhuǎn)換印證了極端事件的復(fù)合性這一新特征。”論文通訊作者、中國科學(xué)院大氣物理所研究員周天軍說。

周天軍表示，降水變率增強(qiáng)將對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水資源管理、生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和社會經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，也對防災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)對氣候變化提出了新的挑戰(zhàn)。由降水變率增強(qiáng)帶來的一系列影響已經(jīng)凸顯，社會各界對此需要高度重視，并采取切實(shí)有效的措施來減緩其不利影響。