2024-11-23 19:43来源:本站编辑
持续到2022年夏天的干旱尤为严重,导致欧洲许多地区的土壤严重干涸。公众对原因的讨论反复提出了气候变化在多大程度上加剧了这一极端天气事件的问题。由亥姆霍兹环境研究中心(UFZ)协调的一个研究小组现在发现,超过30%的干旱异常强度和物理范围可归因于人为引起的气候变化。正如他们在《自然地球科学》的一篇文章中所写的那样,气候变化已经导致土壤湿度在前几年持续下降,这一事实加剧了这一极端事件。
2022年夏季6月至8月期间,极端干旱严重影响了中欧和南欧许多国家的公共生活。例如,意大利有一半的人口面临用水限制,而法国有100多个城市通过卡车供应饮用水。在农业方面,与2017年至2021年的平均水平相比,整个欧洲的谷物玉米、向日葵和大豆产量下降了15%。意大利、法国、斯洛文尼亚和罗马尼亚发生了严重的森林火灾,波河和莱茵河等河流的通航受到限制,由于排放量减少,水力发电厂的发电量减少。“2022年夏季干旱对欧洲造成了严重的社会经济后果,”该研究的主要作者、UFZ复合极端气候工作组负责人Emanuele Bevacqua博士说。
政府间气候变化专门委员会(IPCC)已经确定,干旱受到人为引起的气候变化的影响。然而,我们对气候变化对个别干旱事件的影响的理解是有限的。为了调查土壤中的储水量及其地理分布以及欧洲河流的流量,研究人员使用了观测数据和UFZ开发的mHM水文模型,该模型考虑了降水和温度测量数据。
研究人员发现,从6月到8月,欧洲中部和南部土壤表层两米的模拟土壤水分缺失约为280立方公里。这意味着相当于1.2亿个游泳池的水从地面消失了。此外,6月至8月间,164万平方公里受到干旱影响。这大约是中欧和南欧土地面积的29%,比1960年以来的任何时候都要大。“我们的模拟显示,2022年的干旱是自1960年以来最极端的,”Emanuele Bevacqua说。自2002年开始卫星观测以来,地下可用水量处于最低水平。这次异常严重的干旱主要是由于反常的天气:欧洲大部分地区在3月到8月之间几乎没有降水。热浪也导致了今年夏天异常温暖。中欧和南欧的夏季平均温度比1981年至2010年的平均温度高出1.9摄氏度。“虽然降水不足是造成干旱的关键因素,但高温加剧了土壤水分和径流量的下降,”UFZ的研究人员说。
研究小组还确定了人类引起的气候变化对2022年夏季极端干旱的影响。他们将观测到的天气条件下的土壤湿度水平与排除气候变化引起的降水和温度变化后的土壤湿度水平进行了比较。结论:在中欧和南欧计算出的大约280立方公里的土壤水分损失中,大约87立方公里或约31%可归因于气候变化。气候变化还对干旱的空间范围产生了重大影响:欧洲受干旱影响的面积约有38%或61万平方公里可归因于气候变化。“气候变化大大加剧了干旱。这主要可归因于较高的温度,因为这些温度增加了蒸发速率,”共同作者兼UFZ复合环境风险部门负责人Jakob Zscheischler教授说。气候变化还会影响到达水道的水量,从而影响主要河流的通航性和水电作为能源载体的使用。例如,气候变化导致中欧和南欧19%的地区被干涸的河流覆盖。
研究人员还对气候变化对2022年夏季极端干旱的计算贡献进行了更精确的分类。“人类引起的气候变化导致的气温上升并不是一个突然事件。它们已经在这个系统中固定了很长一段时间,”UFZ气候科学家雅各布·泽伊施勒解释说。例如,2021/2022年水资源管理年度始于2021年11月,土壤湿度/排放水平较低,这在没有人为气候变化的情况下是不会发生的。研究人员现在已经能够更精确地量化这一因素,它对干旱强度的影响是有时间滞后的。他们计算了气候变化对2022年干旱的影响,这些影响在2021年11月1日之前已经“储存”在系统中。根据这一计算,这种延迟效应占气候变化总效应的14%至41%,具体取决于所应用的具体水文模型。Jakob Zscheischler说:“近年来,气候变化已经持续导致气温升高、蒸发加剧和土壤干旱,因此对2022年夏季的干旱起到了重要作用。”Emanuele Bevacqua补充说:“迄今为止,人们很少关注气候变化对干旱的延迟效应的作用。”然而,这一作用是重要的,因为例如,欧洲三分之二人口的用水需求是由地下水满足的,而地下水在许多城市已经被过度使用。
2022年夏季6月至8月期间,极端干旱严重影响了中欧和南欧许多国家的公共生活。例如,意大利有一半的人口面临用水限制,而法国有100多个城市通过卡车供应饮用水。在农业方面,与2017年至2021年的平均水平相比,整个欧洲的谷物玉米、向日葵和大豆产量下降了15%。意大利、法国、斯洛文尼亚和罗马尼亚发生了严重的森林火灾,波河和莱茵河等河流的通航受到限制,由于排放量减少,水力发电厂的发电量减少。“2022年夏季干旱对欧洲造成了严重的社会经济后果,”该研究的主要作者、UFZ复合极端气候工作组负责人Emanuele Bevacqua博士说。
政府间气候变化专门委员会(IPCC)已经确定,干旱受到人为引起的气候变化的影响。然而,我们对气候变化对个别干旱事件的影响的理解是有限的。为了调查土壤中的储水量及其地理分布以及欧洲河流的流量,研究人员使用了观测数据和UFZ开发的mHM水文模型,该模型考虑了降水和温度测量数据。
研究人员发现,从6月到8月,欧洲中部和南部土壤表层两米的模拟土壤水分缺失约为280立方公里。这意味着相当于1.2亿个游泳池的水从地面消失了。此外,6月至8月间,164万平方公里受到干旱影响。这大约是中欧和南欧土地面积的29%,比1960年以来的任何时候都要大。“我们的模拟显示,2022年的干旱是自1960年以来最极端的,”Emanuele Bevacqua说。自2002年开始卫星观测以来,地下可用水量处于最低水平。这次异常严重的干旱主要是由于反常的天气:欧洲大部分地区在3月到8月之间几乎没有降水。热浪也导致了今年夏天异常温暖。中欧和南欧的夏季平均温度比1981年至2010年的平均温度高出1.9摄氏度。“虽然降水不足是造成干旱的关键因素,但高温加剧了土壤水分和径流量的下降,”UFZ的研究人员说。
研究小组还确定了人类引起的气候变化对2022年夏季极端干旱的影响。他们将观测到的天气条件下的土壤湿度水平与排除气候变化引起的降水和温度变化后的土壤湿度水平进行了比较。结论:在中欧和南欧计算出的大约280立方公里的土壤水分损失中,大约87立方公里或约31%可归因于气候变化。气候变化还对干旱的空间范围产生了重大影响:欧洲受干旱影响的面积约有38%或61万平方公里可归因于气候变化。“气候变化大大加剧了干旱。这主要可归因于较高的温度,因为这些温度增加了蒸发速率,”共同作者兼UFZ复合环境风险部门负责人Jakob Zscheischler教授说。气候变化还会影响到达水道的水量,从而影响主要河流的通航性和水电作为能源载体的使用。例如,气候变化导致中欧和南欧19%的地区被干涸的河流覆盖。
研究人员还对气候变化对2022年夏季极端干旱的计算贡献进行了更精确的分类。“人类引起的气候变化导致的气温上升并不是一个突然事件。它们已经在这个系统中固定了很长一段时间,”UFZ气候科学家雅各布·泽伊施勒解释说。例如,2021/2022年水资源管理年度始于2021年11月,土壤湿度/排放水平较低,这在没有人为气候变化的情况下是不会发生的。研究人员现在已经能够更精确地量化这一因素,它对干旱强度的影响是有时间滞后的。他们计算了气候变化对2022年干旱的影响,这些影响在2021年11月1日之前已经“储存”在系统中。根据这一计算,这种延迟效应占气候变化总效应的14%至41%,具体取决于所应用的具体水文模型。Jakob Zscheischler说:“近年来,气候变化已经持续导致气温升高、蒸发加剧和土壤干旱,因此对2022年夏季的干旱起到了重要作用。”Emanuele Bevacqua补充说:“迄今为止,人们很少关注气候变化对干旱的延迟效应的作用。”然而,这一作用是重要的,因为例如,欧洲三分之二人口的用水需求是由地下水满足的,而地下水在许多城市已经被过度使用。