判斷河流乾旱與否，請看海洋

2020-10-28 光明科普

科羅拉多河是美國西南乾旱地區的重要水源，如今，研究者可能找到了更精準的、預測這條河流乾旱情況的方法。（HERDIEPHOTO / FLICKR）

河流的乾旱和洪澇難以捉摸？研究者將目光投向了海洋。通過觀察數千公裡外大西洋和太平洋的溫度變化，研究者可以預測出美國西南部科羅拉多河的乾旱情況。

本月發表於《地球與環境通訊》》的論文中，來自猶他州立大學的研究團隊根據最新成果提出了針對科羅拉多州水位的潛在預警系統。若這一系統可行，未來長期河道水情預報很可能有了希望。

長期以來，人們已經認識到海洋溫度與大陸性天氣模式之間的關聯。比如最為人熟知的、發生在太平洋中部的厄爾尼諾現象與非洲乾旱有關，而發生在南美的野火，很可能與北美太平洋沿岸的暴雨產生聯繫。

現在，隨著氣候模型愈發精確，計算機運算能力日漸強大，研究者正在起伏的海洋與大氣變化中，尋找更確鑿的證據。「如果我們能預測出明年可能遭受嚴重乾旱，水資源管理者可以積極協調。」參與這項研究的猶他州立大學氣候動力學家吉本元（Yoshi Chikamoto）說。

科羅拉多河的水力發電能量可覆蓋75萬戶家庭的照明需求，為加利福尼亞州興盛的農業注入生命力。2017年，吉本元開始研究科羅拉多河的變化，猶他州等沿著落基山脈的州處在河流系統上遊，有更精準的、更長期預報，更有利於人類做好應對。

現有的預報往往由降雪量、溫度趨勢和歷史記錄等得出，最長可提前7個月發送預報。為了延長預報期限，吉本元和同事開始關注全球海洋與大氣相互作用的計算模型，並添加了溫度和鹽度等歷史海洋數據。此外，他們還增加了對科羅拉多河及其支流流失土地的土壤水分測量數據——這是一種常見的乾旱指標。

研究團隊發現，在過去幾十年中，7個乾旱程度最嚴重的年份往往與全球海洋溫度多年形成的模式有關。乾旱發生之前的3-4年，熱帶大西洋會出現異常溫暖的天氣，並持續到乾旱發生前1-2年，此時北太平洋暖化，太平洋中部氣溫開始降低。

為了進一步檢驗系統模型的可靠程度，研究者先用模型預測了1960年以來的氣候變化，每10年為計。與實際情況相比，這一根據海洋數據預報的系統，準確的相較於其他模型高出40%。

不過，研究者也承認，超過2年期限的預測結果存在很多不確定性，海洋溫度的變化模式只能在一定程度上解釋科羅拉多的河水水量波動。而且該模型還不具備落地到實際應用中的條件。

但至少，研究者可據此研發出為期1年的、更精準的預測模型。（袁柳）

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s43247-020-00027-0

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