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[综合数据] 全球变暖 干旱区是否会更旱

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发表于 2019-6-26 20:04:50 | |阅读模式
依据1948年-2008年的多年平均降水量和潜在蒸散发,确定的全球干旱区及其不同干旱类型(极端干旱区、干旱区、半干旱区、半湿润半干旱区)的分布。

深红色为极端干旱区(A<0.05),红色为干旱区(0.05≤A<0.2),黄色为半干旱区(0.2≤A<0.5),橙色为半湿润半干旱区(0.5≤A<0.65)。




中国干旱区边界从1948年至1962年(绿色)到1994年至2008年(红色)的变化。

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 楼主| 发表于 2019-6-26 20:05:39 |
编者导读

    占全球陆地面积41%的干旱区是生态系统和水资源系统最脆弱的地区之一,也是对气候变化响应最敏感的地区,养育着世界38%的人口,其中90%的人口位于发展中国家。在全球气候变暖的大背景下,干旱区会变得湿润还是更加干旱,是当今科学界讨论的一个热点问题。

    中国科学院新疆生态与地理研究所陈亚宁研究员团队,利用干旱指数分析了1948年至 2008年全球干旱区的时空变化特征。本版特约研究者撰文介绍相关的科学问题。

    干旱区的界定、类型和范围

    根据联合国环境规划署的划分标准,将年降水量与年潜在蒸发量的比值A在0-0.65之间的区域定义为干旱区,并分为4种类型:A<0.05为极端干旱区,0.05≤A<0.2为干旱区,0.2≤A<0.5为半干旱区,0.5≤A<0.65为半湿润半干旱区。主要的极端干旱区出现在沙漠,如阿拉伯半岛东部的鲁卜哈利沙漠、撒哈拉沙漠和塔克拉玛干沙漠。干旱区主要分布在中亚和澳大利亚,半干旱区位于干旱区外围,而半湿润半干旱地区位于半干旱地区的外围。半干旱地区占比最大,占全球陆地面积的15%。其他干旱类型(极端干旱区、干旱区、半湿润半干旱区)分别占7.5%、13.0%和6.2%。

    依据1961-1990年之间的年降水量与年潜在蒸发量的比值A计算,中国的干旱面积约为5.62×106平方公里,其中极端干旱区、干旱区、半干旱区和半湿润半干旱区的面积分别为1.06×106平方公里、1.42×106平方公里、2.14×106平方公里和1.00×106平方公里。占比最大的半干旱区呈东北-西南向的带状分布,覆盖了大部分内蒙古、河北北部、陕西北部、宁夏、甘肃中部、青海和西藏的大部分地区。极端干旱区主要分布在南疆的准噶尔盆地以及甘肃、青海、西藏等部分地区。干旱区主要分布于极端干旱区的外围。此外,半湿润半干旱区仅分布在半干旱区南缘的狭长地带。

    中国干旱区的干湿变化

    大量的事实揭示,我国北方地区干旱化正在加剧。吉林省草原面积每年呈2.8%递减,草原重度退化的面积占整个草原面积的47.5%,在内蒙古东部,近10年沙漠化令科尔沁沙地以每年2.4%的速度扩展,北方主要农业区不同程度的干旱面积均有扩大的趋势。以上特征都是我国北方区域干旱化的具体表现。

    在1948-2008年期间,中国的干旱区面积以每10年0.12×106平方公里的速度增大。其中,半干旱地区扩张最快,扩张速度为每10年0.111×106平方公里,比干旱和半湿润半干旱地区快10倍左右(分别为每10年0.013×106平方公里和每10年0.017×106平方公里)。而极端干旱区则略有萎缩,变化率为每10年-0.002×106平方公里。

    对比1948-1962年和1994-2008年干旱区边界,我们发现干旱区的扩张主要发生在东北地区和黄河中下游地区。东北地区的干旱区东扩幅度较大,约为2°,尤其是内蒙古西北部增多的干旱区面积几乎相当于整个辽宁省。此外,在黄河中下游,干旱区向南扩展了约1°。西南地区的干旱区的边界较为平稳,没有太大变化。
 楼主| 发表于 2019-6-26 20:05:59 |
伴随着干旱面积的变化,不同干旱类型之间也发生着相互转化。不同干旱类型的转化既可能朝向变干的方向,也可能朝向变湿的方向。调查发现,半干旱区是面积增加最多的类型,由半湿润半干旱转化为半干旱的面积为0.638×106平方公里,而由半干旱转化为半湿润半干旱的面积仅为0.021×106平方公里。除此之外,湿润区也有0.606×106平方公里的面积变得更加干旱,转化为半湿润半干旱区。

    从干旱类型的转化来看,在1948年至2008年间,中国有1.377×106平方公里国土变得更加干旱,有0.274×106平方公里的国土变得更加湿润。变得更加干旱的区域主要集中在黑龙江和吉林的西部、内蒙古的东部以及大部分河北、山西和陕西地区。变得更加湿润的区域主要零星分布于塔里木盆地的西北边缘、准噶尔盆地和西藏的中部。

    显著干旱的地区分布在西北的东部和整个华北地区,东北的东南部也是干旱化显著的地区。这些地区干旱化趋势的产生与降水的持续减少密切相关,河北地区的降水甚至以每10年40毫米速度减小。同时,近30年气温的持续上升是这些地区干旱化加剧且范围扩大的另一个重要原因。与北方其他地区的变化趋势相反,西北西部当前正处在一个相对湿的时段,但是由于该地区的降水基数太小,因此增加的降水并不能缓解该地的干旱,再加上温度的升高也进一步削弱了这种变湿趋势。

    值得一提的是,西北东部、华北在20世纪70年代末期发生明显的由湿向干的年代际转折性变化,两个地区的干旱化均持续至今,时间接近30年,这个转折性变化应与1977/1978年的全球大尺度气候背景有关。与上述两个地区不同,东北地区在近半个世纪却存在3个干湿变化的转折点,最近一次的转折点发生在20世纪90年代中期(由湿润转向干旱),目前这个地区仍处于干旱时段,另两个转折点分别是1965年和1983年。这说明除温度升高加剧了干旱化趋势外,东北地区还受到不同于前述两个地区的大尺度的气候背景的影响。
 楼主| 发表于 2019-6-26 20:06:43 |
全球干旱区的干湿变化

    在关于全球变暖的影响里经常会看到“湿者更湿、干者更干”的说法。该理论认为随着全球变暖,总的降水量虽然会增加,但原来降水多的地方降水会更多,原来干旱的地方会变得更干旱。总体上看,在1948年至2008年,全球干旱区面积以每10年0.512×106平方公里的速度增大。但是不同空间尺度干湿变化的倾向明显不同,在半球尺度,东半球为变干趋势,而西半球反之,为变湿趋势;在大陆尺度上,尤其是非洲大陆和欧亚大陆,干旱化趋势非常显著,在欧亚大陆的俄罗斯远东、中国华北和东北地区都是干旱化显著的地区。增暖对全球干湿变化有重要影响,除北美大陆外,其余大陆在增暖的作用下其干旱化的强度都有大约1-5个百分点的加强,降水也因增暖而变湿趋势减弱或消失。全球5个大陆除北美大陆外均为变干趋势,而北美大陆为变湿趋势。

    近半个世纪,北美变湿倾向、非洲大陆和欧亚大陆的干旱化趋势都具有明显的转折性特征,表现在平均值和距平值的转折变化。在距平变化上,三个地区的转折点均位于上世纪70年代中后期,这包括气温、降水和表征干湿变化的干燥指数,非洲大陆由湿转为干的时间为1979年,亚洲地区的干旱起始于1975年,在北美大陆,由干转为湿的时间发生在1976年,这种年代际的转折性变化普遍存在于全球许多地区。

    大量的研究指出,大气环流和海温变化对全球和地区气候有着重要的影响。例如在我国的华北,近半个世纪的干湿变化与北太平洋年代际振荡(PDO)有非常一致的对应关系,PDO的冷位相对应华北低温、多雨和湿润时段,暖位相对应温暖、少雨和干旱时段。华北的持续干旱也与东亚季风减弱所引起的水汽输送量减少有着密切的关系。
 楼主| 发表于 2019-6-26 20:07:15 |
干旱区未来变化预测

    利用气候模式数据,科学家预测了高排放情境下的干旱区面积变化。研究表明,在高排放情景下,相较于1961-1990年,干旱区面积在本世纪末将会增大23%。届时干旱区面积将占到地球陆地的56%,其中78%的干旱面积扩张主要发生在发展中国家。研究还表明,干旱区的增温趋势显著高于湿润区,气候变暖、干旱加剧和人口增长的共同作用将增大发展中国家发生荒漠化的风险。
发表于 2019-6-26 23:36:42 |
危险了            
发表于 2019-8-30 15:47:48 |
今年夏天到底有多热?                                                                                                                                                               

2019年08月14日                                                                                                                                                                                                              
                                                                                                                                                                                                




    2019年6月25日,法国巴黎迎来高温天气,民众戏水消暑。

    2019年6月23日,印度阿姆利则高温难耐,民众在水中降温。


    新闻背景

    前一段时间,美国国家海洋和大气管理局官网的一则消息吸引了很多人的眼球:今年6月是全球140年有气象记录史以来最热的6月。
    如今立秋已至,那么这个夏天到底有多热?我们来做个梳理。

    我国高温范围大但持续时间不如去年

    入夏以来,我国多地遭遇高温热浪,“热”成为热词。

    今年7月底,山西新绛42.7℃、古县40.8℃、河北滦平38.7℃,日最高气温突破历史极值;海南临高、河南武陟和汤阴连续高温日数13天,破历史极值。

    8月8日进入立秋节气,“烈日炎炎似火烧”的日子还在继续。新疆气象台8月8日10时30分,将高温黄色预警信号升级为高温橙色预警信号;9日,厦门最高气温达39.6℃突破历史纪录;10日,成都发布今年首个高温蓝色预警。

    从平均气温看,今年6月,全国平均气温20.6℃,较常年同期(20.0℃)偏高0.6℃;7月,全国平均气温22.1℃,较常年同期(21.9℃)偏高0.2℃。

    从高温发生地域和日数看,6月,华北东南部、黄淮大部等地高温日数有5-10天,其中河北南部、山东西北部、河南东北部等地超过10-15天。7月,华北东南部至华南中东部大部地区高温日数普遍有5-10天,其中华北南部、黄淮大部、江淮西部、江汉、江南东南部等地10-15天,部分地区超过15天。

    7月下旬,我国中东部大部分地区出现今年以来最大范围持续性高温天气,有27个省(自治区、直辖市)出现35℃以上的高温天气。其中,7月25日到28日是高温影响范围最广、强度最强的一个时段。ZY气象台首席预报员何立富说,在这一轮高温天气过程中,北京、河北、四川、重庆、山东、辽宁等地的20个县(市、区)最高气温达到或突破7月历史记录极值。山西新绛和古县、河北滦平正是在这一轮高温过程中突破当地最高气温历史记录极值的。

    “与往年相比,这一轮高温天气具有影响范围大、持续时间长、体感温度高,但是其极端性并不突出,突破历史极值地区较少。”何立富表示,和历史同期相比,在这轮高温过程中,南方地区高温强度并不是特别强,最高气温很少突破40℃。而往年这个时期,江南、江汉一带经常有突破40℃以上的高温天气。

    “今年我国高温发生区域出现了明显变化。”国家气候中心气候服务室首席叶殿秀介绍,今年高温天气范围比较大但持续时间不如去年。如四川盆地东部和江南地区高温日数比常年明显偏少。去年高温持续时间比较长,达到了39天。

    事实上,生活在北方地区的人们从5月22日就开始经历了今年首次高温天气过程。5月23日,北京、天津、河北、山西中南部、河南、山东、安徽中北部、江苏等地出现35℃以上高温天气,19县市气温破5月历史极值。不过,ZY气象台首席预报员陈涛认为,北方在5月出现区域性或阶段性高温并不少见。

    全球多地频创高温纪录但成因有所不同

    放眼全球,一些地方出现的高温天气更加严重。

    根据印度国家气象局发布的数据,首都新德里今年6月最高气温达到48℃,突破同期历史极值。在拉贾斯坦邦楚鲁市,近一个月内的最高气温甚至超过50℃,接近历史极值。数据显示,今年印度许多地区最高气温比正常水平高出5℃以上。

    在法国,80个省发布高温预警,其中20个省发布最高级红色警报,逾2000万人受影响。法国气象局表示,法国众多城市气温都创新高,葡萄产区波尔多7月23日飙出41.2℃高温,打破2003年8月出现的40.7℃高温纪录。

    7月24日,比利时安格勒气温高达40.2℃,刷新该国高温纪录。7月25日,德国萨克森州林根市录得42.6℃的气温,为该国自1881年有气象记录以来最高。

    美国国家海洋和大气管理局公布的数据显示,2019年6月的全球平均气温比20世纪全球平均气温(15.5℃)高出0.95℃,使得该月成为140年以来最热的6月。南极海冰面积也在该月达到新低。

    在全球变暖的大背景下,极端高温事件越来越频繁。叶殿秀表示,很多人一提起高温就归咎于全球变暖,但全球不同地区的高温成因不一样,不能一概归咎为气候变暖,具体事件中起着决定性作用的因素是大气环流的异常。比如,印度出现高温的原因是印度夏季风来得比较晚,使得高温发生得比较严重。欧洲高温主要是受高压脊控制,导致这些地区一直盛行着下沉气流,高温少雨得以发展。

    全球变暖情况下高温事件会更强烈

    事实上,也不止是今年,近些年,高温刷新纪录似乎成为常态。

    叶殿秀表示,以欧洲为例,2013年、2015年、2017年、2018年都发生了较严重的高温事件,高温强度也越来越大,范围越来越广。

    在我国,极端高温事件在20世纪90年代中期以来明显增多。2018年,“历史最热夏季拉响33天高温预警”入选国内十大天气气候事件,197站日最高气温达到极端事件标准,55站日最高气温突破历史极值。ZY气象台连续33天发布高温预警,这是从2010年有统计记录以来高温预警连发时间最长的一次。2017年,有两个与高温有关的事件入选国内十大天气气候事件,分别是“北方高温出现早、范围广、极端性强”和“徐家汇持续高温破百年纪录”。2016年,“全球变暖背景下我国夏季气温创新高”也成为国内十大天气气候事件之一。

    国家气候中心研究显示,未来我国夏季极端高温事件的出现概率会大大增加,到2025年左右至少有50%的夏季可能出现长时间的高温热浪过程。到本世纪末,在最坏的可能性下,我国极端高温热浪事件频率或将比目前高出5倍。

    “2015年至2019年很有可能成为有气温记录以来最热的5年。”世界气象组织今年6月28日发表声明称。而在今年3月28日,世界气象组织发布《2018年全球气候状况声明》指出,2015年至2018年是有气温记录以来最热的四年,其中2018年是史上第四热的年份。2018年高温和野火在欧洲、日本和美国共造成1600多人死亡,仅在美国,高温和野火造成的经济损失就高达240亿美元。

    美国国家海洋和大气管理局今年7月底公布的数据还显示,有气象记录以来10个最热6月有9个都出现在2010年以后。

    世界气象组织气候和水资源部主任约翰内斯·库尔曼表示:“强烈且大范围的热浪明显带有气候变化的印记。这也与我们发现的温室气体浓度增加导致全球气温升高,进而导致热浪事件更频繁、更强烈、维持时间更长相一致。”

    “全球变暖在未来100年里应该是不会停止的。”中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室研究员张华认为,这主要是跟人类活动有关系。可以肯定的是,变暖趋势一直没有停止且会持续。如果人类仍然无节制的排放,未来到2100年,地面气温升高将达到4.5到5℃,全球地表升温会使很多生物无处生存、有些生态不可恢复;海平面上升使有些地方被淹没,影响非常大。

    城市化对高温的“贡献”也值得注意。“全球变暖和城市集群化的叠加效应,导致长江三角洲城市群极端高温事件趋多,给城市安全运行带来风险。”江苏省气候中心高级工程师谢志清认为,应加强对热岛与高温的相互作用、城市化对高温事件空间格局的影响及其机理、城市群极端高温事件趋多增强对城市安全的影响研究,为应对城市未来的高温热害风险提供多目标决策支持。
发表于 2019-8-31 11:53:32 |
lovelang 发表于 2019-8-30 15:47
今年夏天到底有多热?                                                                                 ...

确实越来越热
发表于 2019-10-16 08:52:04 |
发表于 2020-1-20 12:20:04 |
有些地方变湿,有些地方变旱
发表于 2020-3-15 22:57:37 |
0ilshate 发表于 2020-1-20 12:20
有些地方变湿,有些地方变旱

是这样的   

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