席卷全球多地的干旱，會成為下一個 “大流行” 嗎？
撰文 | 唐顥蘇
責編 | 馮灝
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5月9日至20日，《聯(lián)合國防治荒漠化公約》締約方會議第十五屆會議召開，期間發(fā)布了《2022年干旱數(shù)字》報告。該報告指出，干旱對全球社會、經(jīng)濟和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了深遠、廣泛且被低估了的影響。自2000年以來，全球干旱出現(xiàn)次數(shù)和持續(xù)時間增加了29%，全世界正處于干旱管理的 “十字路口” [1]。
在接下來的幾十年中，全球129個國家的干旱將增加。如果到2100年全球變暖達到3 ℃，全球干旱損失可能是現(xiàn)在的五倍。除非人類加強減緩全球變暖的行動，否則：
● 到2030年，預計全球?qū)⒂?億人面臨因干旱而流離失所的風險。
● 到2040年，預計全球四分之一的兒童將生活在極度缺水的地區(qū)。
● 到2050年，干旱可能會影響世界四分之三以上的人口，估計每年將有48至57億人生活在每年至少有一個月缺水的地區(qū)（這一數(shù)字目前為36億）。
干旱常指因久晴無雨或少雨，降水量較常年同期明顯偏少而形成的氣象災害。干旱是世界上最具破壞性的自然災害之一，根據(jù)其特性，一般又被分為以下四類 [2]：
在上述的四類干旱中，氣象干旱直接受自然影響而形成，可以直觀地表現(xiàn)為降水量的減少，而農(nóng)業(yè)、水文和社會經(jīng)濟干旱則更聚焦于對人類和社會的影響。氣象干旱常常誘發(fā)其他三類干旱，如在氣象干旱形成后，當?shù)毓喔仍O施若不完備，則易會引發(fā)農(nóng)業(yè)干旱。
科學家們定義了復雜多樣的干旱評價指標。常用的干旱指數(shù)包括帕默干旱嚴重程度指數(shù)（PDSI）、標準化降水指數(shù)（SPI）、標準化降水蒸散指數(shù)（SPEI）和蒸發(fā)干旱需求指數(shù)（EDDI）等。雖然各種指數(shù)的定義不盡相同, 但是都包含一個核心內(nèi)容，即水分缺乏。
聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第六次評估報告指出：由于人類活動引起的全球變暖，全球地表蒸發(fā)需求普遍增加，區(qū)域降水減少。隨著未來全球變暖的加劇，在一些地區(qū)，氣象干旱會出現(xiàn)顯著的強度和頻率變化，其中增加的區(qū)域多于減少的區(qū)域；一些地區(qū)農(nóng)業(yè)干旱的強度和頻率會明顯增加；同樣的，水文干旱的頻率和強度也將增加。
具體到我國，整體氣候格局 “南澇北旱”。隨著全球變暖，降水線呈現(xiàn)北移的趨勢。
那么，干旱的西北地區(qū)是否正在暖濕化呢？答案是否定的。
盡管我國西北部分地區(qū)出現(xiàn)了短期降水增多與植被改善現(xiàn)象，但西北大部分區(qū)域降水量仍然遠低于潛在蒸發(fā)量——幾十毫米的降水增量與上千毫米的蒸發(fā)量基數(shù)相比，仍然微不足道，目前的降水增加并不能從本質(zhì)上改變西北地區(qū)干旱缺水的格局 [5]。在可預見的未來，水資源短缺仍將是困擾西北地區(qū)發(fā)展的關鍵問題。
我國西北地區(qū)近年來年徑流量的增加，更多可能來源于全球變暖驅(qū)動的冰川消融與冰雪圈的衰退。而這種冰雪圈的變化并不可持續(xù)，待冰川淡水儲存耗盡，西北地區(qū)未來可能面臨更嚴峻的干旱風險。
全球變暖將導致未來極端天氣出現(xiàn)得更加頻繁，降水變率增大（降水更加不均勻），極端干旱和暴雨天氣增多 [7]，而可利用的水資源則會減少（極端暴雨/洪水帶來的大量水資源會被疏導掉而無法有效利用，極端干旱時期又需要大量抽取地下水）。
因此，增大的降水變率反而可能給西北地區(qū)帶來更多 “適應性” 挑戰(zhàn)。如2021年7月中旬在新疆塔克拉瑪干沙漠邊緣出現(xiàn)的洪水，“沙漠洪水” 的出現(xiàn)，可能在未來愈發(fā)頻繁，給西北地區(qū)的排澇能力提出新的挑戰(zhàn)。
為了改善北方的生態(tài)環(huán)境，我國于1978年啟動了 “三北防護林工程”，40多年間，種下了660多億棵樹，之后又于1999年發(fā)起了 “退耕還林還草政策”。
最新的衛(wèi)星監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，2000~2020年，我國植被覆蓋穩(wěn)定增加，呈顯著變綠趨勢；2016～2020年，中國年平均歸一化差值植被指數(shù)（NDVI，表征地表植被覆蓋率與生長狀況）較2000～2019年平均值上升6.0%，為2000年以來植被覆蓋狀況最好的五年 [6]。
植樹造林工程以及退耕還林還草政策取得了巨大的生態(tài)、經(jīng)濟與社會效益，但也存在一些可改善之處。有研究指出，1952到2005年間，中國植樹造林工程中只有不到三分之一的樹木存活了下來，工程成林率相對較低, 防護林質(zhì)量相對較差、衰退風險較大 [8]。
西北地區(qū)干旱-半干旱問題由地形、氣候、地理位置等多重因素決定，因此，植樹造林工程不只是單純字面意義上的多種樹，必須充分考慮當?shù)厮Y源承載力的制約，做到 “適地適樹”。如在一些干旱缺水的荒漠地區(qū)種植的楊樹和云杉，因為喬木根系較長，會吸收較多水分加劇當?shù)厮Y源短缺, 較大的樹葉也會增加水分蒸發(fā)面積，因而并不能取得良好的效果；在某些干旱缺水的地方，灌木或草可能才是更適合的植物。
此外，三北部分地區(qū)片面追求造林面積/密度、缺乏后期有效的經(jīng)營管理，也是成林率低的重要原因 [9]。這將進一步降低植樹造林工程防風固沙功能，導致沙漠化與干旱防治效果有限。
西北地區(qū)外，我國西南地區(qū)也是干旱頻發(fā)地段。
西南地區(qū)水資源理應非常豐富，為什么也會干旱頻發(fā)呢?
實際上，我國西南地區(qū)受東亞季風主導，干濕季分明。從11月至次年4月長達6個月的旱季里，非常容易出現(xiàn)季節(jié)性干旱。此外，西南地區(qū)（云南、貴州等）多是喀斯特地貌，地表水下滲較快，地表徑流量小，容易形成 “雨水蓄不住、地下水用不上” 的狀況。
另外，西南地區(qū)特殊的地形（云貴高原，地勢崎嶇）容易引發(fā) “焚風效應”，也可能加劇干旱的發(fā)生。所謂 “焚風效應”，指的是過山氣流在背風坡因絕熱下沉運動而變得干熱的一種現(xiàn)象。例如，當空氣氣團從海拔4000至5000米的高山下降至地面時，溫度會升高20 ℃以上。
關于部分植被種植（如桉樹林）加劇我國西南干旱的猜想，目前尚缺乏明確的科學依據(jù) [12]。“厄爾尼諾/拉尼娜” 引發(fā)的不利的大氣環(huán)流條件（水汽輸送減少），配合上特殊的地形地貌，可能才是我國西南地區(qū)頻發(fā)干旱最重要的原因。
不僅我國深受干旱災害的困擾，大洋彼岸的美國也是如此。
美國干旱監(jiān)測中心的最新數(shù)據(jù)顯示，美國西部正在遭受嚴重干旱。今年5月初，美國南加利福利亞州宣布進入前所未有的缺水緊急狀態(tài)，當?shù)?00萬居民被限制用水 [13]。
美國西南部最重要的河流、被譽為4000萬人“母親河”的科羅拉多河也正在逐漸干涸?？屏_拉多河是整個加州淡水的主要來源，也是美國西南部最重要的水源生命線。因為河流的干涸，本次干旱進一步導致了科羅拉多河上全美國最大的兩個水庫——鮑威爾湖水庫和米德湖水庫——長期處于低水位狀態(tài)。水庫缺水還影響到了當?shù)氐募Z食灌溉和水力發(fā)電。
當?shù)乇硭床蛔銜r，當?shù)剞r(nóng)民就會為了澆灌農(nóng)作物而大量甚至過度抽取地下水，來維持農(nóng)作物的生產(chǎn)，長此以往會引發(fā)水質(zhì)退化和地下水枯竭等問題，進一步加劇干旱的持續(xù)。中美兩國，正在面臨同樣的危機。
《自然-氣候變化》上最近發(fā)表的一篇文章指出，美國西南部的這場干旱其實已經(jīng)持續(xù)了22年。通過對樹木木芯進行反演（如某一年降水充沛，樹輪可能就會長得更寬一些，反之則相反），科學家們得到了過去幾個世紀的土壤水分數(shù)據(jù)。他們發(fā)現(xiàn)本次干旱是該地區(qū)至少1200年以來最嚴重的特大干旱，而這場特大干旱近一半可歸因于人為氣候變化 [14]。
研究人員認為，人類活動不僅部分引起了這種極端干旱，而且讓它持續(xù)時間更加長久。人類活動燃燒化石燃料引起的溫室效應會增強地表向空氣的蒸發(fā)，導致這場大旱一直沒有盡頭。此外，當前全球變暖下，氣溫的急劇升高也會加劇河流的水分蒸發(fā)，從而加劇旱災。
這種極端的干旱條件也將進一步增加美國西南部和南部平原的山火風險，尤其是在伴隨大風的情況下。在今年夏末季風降雨開始之前，美國西南部的干旱狀況可能會一直惡化下去。
不僅是中美兩國，干旱就像新冠病毒一樣席卷全球各地，影響到廣大的區(qū)域，并造成連鎖性破壞。此外，長期旱災將帶來糧食安全風險和食品價格上漲，進而波及其他未遭遇干旱的地區(qū)。
全球各地頻發(fā)的干旱，為人類敲響了警鐘。全球變暖不再是未來的問題，而是當下的問題。目前，為了適應頻繁干旱的影響，部分干旱區(qū)的樹木與植物也正在不斷進化，如改變自身形態(tài)結構（葉片、根系等）以減少水分的蒸發(fā)。
而對于人類來說，在減緩氣候變化的基礎上，未來需要發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)（如使用塑料大棚、滴灌技術）、優(yōu)化農(nóng)業(yè)生態(tài)布局、選育和種植耐旱品種等，來應對愈演愈烈的干旱危機。
致 謝
制版編輯 | 姜絲鴨
