科学家发现全球洪水与干旱之间的关联

发表在《AGU Advances》期刊上的一项新研究表明，过去20年间，赤道太平洋的周期性气候模式厄尔尼诺-南方涛动（ENSO，含厄尔尼诺和拉尼娜现象），在驱动全球总储水量极端变化中起主导作用。研究发现，ENSO会让这些极端情况同步发生，导致不同大陆同时出现异常湿润或干旱。

为何同步极端事件至关重要
该研究合著者、得克萨斯大学杰克逊地球科学学院经济地质局研究教授布里奇特·斯坎伦（Bridget Scanlon）指出，理解这些全球模式具有现实意义。“从全球视角，我们能确定哪些地区同时湿润或干旱，”斯坎伦说，“这无疑会影响水资源可获得性、粮食生产、粮食贸易等所有全球性事务。”当多个地区同时面临水资源短缺或过剩，影响会波及农业、贸易和人道主义规划。

衡量地球上的所有水资源
总储水量是关键气候指标，涵盖一个地区所有形式的水，包括河湖、冰雪、土壤水分及地下水。通过全面考量，研究人员能更好理解水的时空变化规律。该研究首次在全球尺度将总储水量极端事件与ENSO关联分析。主要作者、该机构研究助理教授阿什拉夫·拉提卜（Ashraf Rateb）表示，这种方法能揭示极端干湿状况的远距离关联。“多数研究统计极端事件或衡量其强度，但极端事件罕见导致数据点少，”拉提卜说，“我们转而研究极端事件的空间关联性，为全球旱涝驱动模式提供更多信息。”

卫星揭示隐藏的水资源变化
为估算总储水量，科学家借助美国国家航空航天局（NASA）的GRACE和GRACE后续卫星（GRACE-FO）的重力数据，可探测300-400公里宽（约印第安纳州大小）区域的水质量变化。团队将某区域储水量高于第90百分位定为湿润极端，低于第10百分位为干旱极端。分析显示，异常ENSO活动会让遥远地区同步出现极端状况：不同区域的干旱可能分别与厄尔尼诺、拉尼娜相关，湿润极端则呈相反模式。

各大洲的现实案例
研究列举了多个典型案例：21世纪中期厄尔尼诺导致南非严重干旱，2015-2016年厄尔尼诺引发亚马逊干旱，2010-2011年拉尼娜给澳大利亚、巴西东南部和南非带来异常湿润。此外，2011-2012年前后全球水资源状况发生转变：2011年前湿润更常见，2012年后干旱极端主导，这与太平洋长期气候模式影响ENSO有关。

填补卫星记录的空白
由于GRACE和GRACE-FO数据不连续（2017-2018年有11个月空白），团队用基于空间模式的概率模型重建缺失时段。尽管卫星记录仅22年（2002-2024年），但已揭示气候与水资源系统的紧密联系。NASA喷气推进实验室GRACE-FO副项目科学家JT·里格尔（JT Reager）称：“这捕捉到了厄尔尼诺、拉尼娜等气候周期的节奏，及其对旱涝的影响，太平洋的变化最终会影响全球陆地。”

为极端事件做准备，而非仅关注短缺
斯坎伦强调，研究结果要求重新思考水资源挑战，需规划水量过多与过少的波动，而非仅关注短缺。“常听到‘水资源枯竭’的说法，但实则是管理极端事件，”斯坎伦说，“这是完全不同的信息。”该研究由得克萨斯大学杰克逊地球科学学院资助。