日前,《科學》雜志上的一篇論文通過模式模擬研究指出,在全球變暖的情況下,陸表大氣相對濕度將會降低,大氣蒸發潛力將會增加,從而導致全球陸地更加干旱,干旱區域將會增加。
不過,北京師范大學全球變化與地球系統科學研究院教授王開存向《中國科學報》記者表示,他們的這一觀點與過去近40年的觀測結果不一致,“從觀測角度來說,全球變暖與干旱沒有直接關系”。
觀測表明,上世紀70年代到90年代是全球平均氣溫的快速增溫期;1998年以后,全球平均氣溫增加趨緩,甚至停滯。但蒸發皿蒸發觀測表明,因為地表太陽輻射和風速降低,全球陸表大氣蒸發潛力在上世紀70年代到90年代有明顯的降低;1998年以后,因為相對濕度降低,全球陸地大氣蒸發潛力快速增加。
“在快速暖化期,全球陸表大氣相對濕度保持不變;1998年以后的全球變暖停滯期,陸表大氣相對濕度降低。”王開存說,這表明全球變暖和干旱并不同步,而全球陸表大氣蒸發潛力在1973~2008年間的長期趨勢幾乎為零。
為什么模擬與觀測會有截然不同的結果呢?
一般認為,溫度升高,蒸發量隨之增加,造成干旱。其實,蒸發的影響因子除了溫度,還有兩個重要因素——風速和地表太陽輻射。
2012年,《自然》雜志上有篇文章將輻射和風速兩個因子加入模式進行擬合,發現過去60年全球干旱強度沒有太大變化。這與觀測結果相一致。
王開存表示,在氣候變化研究領域,使用最多的是降水和溫度數據,因為輻射的觀測站點相對較少,也沒有較好的網格化數據。
據了解,目前地表太陽輻射值一部分通過直接觀測,還有的通過代用資料,比如溫度日較差(一天的最高溫減去最低溫)、日照時數(一天中太陽輻射大于120瓦的時間)等。
“觀測有觀測的問題,比如觀測站點較少、儀器靈敏度隨時間衰減、站點周圍環境會發生改變等。”王開存坦言,氣候變化研究需要更精確和一致性更高的觀測。
而模式模擬隨著不斷發展,開始包括越來越多的物理過程,能相對準確地模擬出氣溫的長期變化趨勢。“特別在概念模型上,還是很有用的,至少是一個參考。”王開存表示。
不過,他同時指出,模式模擬大氣邊界層的變化就容易出現問題。以《科學》上那篇文章為例,其沒有考慮大氣邊界層過程對全球變暖的響應過程,而這一過程會改變地表太陽輻射和風速的大小,對大氣蒸發潛力的變化產生重要影響。因此,全球變暖將會導致干旱的結論是可疑的。
“在全球平均尺度上,這個結論有待探討。但在局地尺度上,變暖還是有可能導致干旱的。”王開存表示,研究氣候變化時,要根據不同用途使用數據,尤其要注意時間和空間的尺度問題。
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