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新的研究發現,厄爾尼諾現象往往與世界上一些更脆弱的熱帶地區的乾旱有關。與東太平洋高於平均海洋溫度有關的厄爾尼諾現象反過來會影響全球氣候模式和熱帶降水,如果其他極端因素也在起作用,這些變化可能會導致大量植物死亡。
洛斯阿拉莫斯國家實驗室計算地球科學小組的研究水文學家庫爾特·索蘭德說:「就厄爾尼諾對天氣和地表水資源的影響而言,我們對它了解很多。這項新的研究深入揭示了厄爾尼諾是如何影響土壤的含水量的,土壤的含水量控制著植物的生長,控制著我們所吃的食物,以及有多少來自陸地的水通過蒸發被反饋到大氣中。」
在這篇論文中,研究人員分析了過去1982-1983年、1997-1998年和2015-2016年三次「超級厄爾尼諾」事件後,潮溼熱帶地區土壤含水量的變化。他們發現,在這些年裡,土壤溼度最嚴重和持續的下降發生在亞馬遜河流域和東南亞沿海地區,其中一些變化可能非常顯著,足以成為導致大規模植物死亡的因素。
研究小組使用了基於計算機模型和近地表土壤溼度歷史衛星觀測的全球數據集。通過從潮溼熱帶的根區提取數據,可以在局部尺度上檢驗超級厄爾尼諾期間土壤溼度的預測變化。該小組將這些數據與在熱帶地區收集的現場測量數據結合起來,以驗證衛星和計算機模型的準確性。然後,他們能夠確定提高厄爾尼諾事件期間土壤溼度變化估計數的方法,並表明,與非厄爾尼諾年份和空間位置相比,厄爾尼諾引起的反應從顯著增加或減少到最小變化不等。
超級厄爾尼諾現象通常每15到20年發生一次,每3到5年發生一次輕微到中等強度的厄爾尼諾現象。這個新信息最直接的影響是,它可以幫助這些地區的政府或農民為土壤水分減少的後果做好準備,或理解在這些事件中作物將需要更多的水。
索蘭德說:「科學家們可以在三到六個月前以中等程度的信心預測這些事件。有了這些新的信息,這些地區的水資源管理者就可以調節水庫的蓄水量,以補償當地農作物可用水分的預期減少。」
這項工作是洛斯阿拉莫斯正在進行的研究的一部分,研究降水循環的空間格局,這有效地決定了植物有多少水分返回大氣。在亞馬遜河流域這樣的植物密集地區,洛斯阿拉莫斯的研究人員希望提供有關植物適應氣候變暖時從植被中反饋的大氣溼度的信息,這反過來有助於研究人員了解全球範圍內降水量將如何變化。