首尔大学揭示:20世纪90年代以来干燥化急剧加剧……气温升幅是北半球平均水平的2倍
土壤水分减少加剧酷热……草原缩减、裸地增加,威胁粮食安全

从乌克兰南部延伸至俄罗斯南部、哈萨克斯坦西部的欧亚草原地带,已转变为过去100年来未曾出现过的高温、干燥状态。自20世纪90年代初起,该地区开始迅速干燥,2000年以后则持续处于超出过去自然气候变动范围的状态。研究分析认为,土地越干燥,酷热就越强烈;而升高的气温又进一步加剧干旱,这种恶性循环加速了气候变化。


首尔大学27日表示,该校地球环境科学系教授Kuk Jong-seong研究团队通过国际合作研究,查明了西欧亚草原地带发生剧烈“气候体制转变”的事实。研究结果已发表于国际学术期刊《自然·地球科学》(Nature Geoscience)。

北半球中纬度地区和西欧亚草原地带自20世纪90年代初以来迅速变干,进入21世纪后,超出历史自然变率范围的干旱状态持续至今。研究团队供图

北半球中纬度地区和西欧亚草原地带自20世纪90年代初以来迅速变干,进入21世纪后,超出历史自然变率范围的干旱状态持续至今。研究团队供图

View original image

研究团队分析了1901年至2024年的气候资料以及多个气候模型的大规模模拟结果。分析显示,近几十年来,西欧亚草原地带经历了北半球中纬度地区最严重的夏季干燥化。


尤其是1992年至2010年,该地区夏季气温每十年上升约0.63摄氏度,约为同期北半球陆地平均升幅0.32摄氏度的两倍。1992年至1993年前后,干燥化迅速加剧;2006年前后,也出现了统计上明显的气候状态变化。截至2024年,尚未出现恢复至过去气候状态的明显迹象。


土地干燥加剧酷热……气温升幅最多放大44%


引发气候急剧变化的关键因素之一,是土壤与大气之间的相互作用。


通常,土壤水分充足时,水分蒸发会吸收周围热量,使地表降温。这与人体通过出汗降低体温的原理相同。然而,干旱导致土壤干燥后,蒸发带来的冷却效果就会减弱。来自太阳的能量更多地用于加热地表和大气,酷热因而加剧。


气温升高会增加大气的蒸发需求,使土壤变得更加干燥。最终,干旱加剧酷热,酷热又反过来加重干旱,恶性循环不断重复。


为确认这种影响,研究团队对比了抑制土壤与大气相互作用的气候模型和正常模型。在分析所用的7个模型中,有5个模型在移除土壤与大气的相互作用后,变暖和干燥化都明显减弱。

20世纪90年代以来,土壤水分减少导致地表冷却功能减弱,进而形成热浪与干旱相互加剧的恶性循环。受此影响,农田和草原的植被生产力也在下降。研究团队供图

20世纪90年代以来,土壤水分减少导致地表冷却功能减弱,进而形成热浪与干旱相互加剧的恶性循环。受此影响,农田和草原的植被生产力也在下降。研究团队供图

View original image

分析显示,在这些模型中,土壤与大气的相互作用促成了约24%至44%的气温上升趋势,以及约37%至68%的潜在蒸散量增长趋势。这意味着土壤水分减少并非仅仅是干旱的结果,也会成为放大气候变化的因素。


人类活动导致的全球变暖与自然大气环流变化也共同发挥了作用。研究团队分析认为,温室气体增加等因素导致的变暖构成了高温、干燥化的背景;与此同时,20世纪90年代以来,从欧洲延伸至东亚的大气环流变化进一步推动降水减少、气温上升。


草原面积减少5%、裸地增加26%……谷物生产面临警示


气候体制转变的影响也已在实际生态系统中得到确认。


卫星观测资料显示,2021年至2023年,西欧亚草原地带的草原面积较2010年以前的平均水平减少约5%。另一方面,植被稀少的裸地面积增加约26%。农田和草原植被的总初级生产力也有所下降,这意味着植物的光合作用活动和碳吸收能力减弱。


该地区谷物种植和畜牧业十分活跃。若长期酷热和干旱持续,农业生产的不确定性将会上升,草原生态系统退化也可能加剧。这对依赖国际谷物市场的韩国而言,也是潜在风险因素。


不过,本项研究并未直接分析实际谷物产量或国际谷物价格受到的影响。研究结果表明,若主要农业地区发生气候体制转变,粮食供应链面临的风险可能会上升。


研究团队预计,随着未来持续变暖,西欧亚草原地带的干燥化可能进一步加剧。分析认为,即使积极减排温室气体,也难以在短期内恢复至过去湿润的气候状态。


首尔大学地球环境科学系教授Kuk Jong-seong表示:“这项研究表明,全球变暖并不一定只表现为渐进式气候变化。土壤干燥会加剧酷热,而酷热增强又会进一步加重干旱;在这一过程中,区域气候可能发生剧烈变化,这一点至关重要。”



他还强调:“鉴于其他半干旱地区也可能发生此类气候体制转变,在评估未来气候风险时,除了平均变暖程度,还应一并考虑剧烈变化和复合灾害的可能性。”


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

版权所有 © 阿视亚经济。未经许可不得转载,禁止用于AI训练及使用。