美國宇航局(NASA)新的氣候模擬顯示,在20世紀全球氣溫變暖的情況下,大氣中的水蒸氣比正常情況下需要更長的時間才能以雨、雪和其他降水的形式落下。除了一些例外情況,陸地上的降水量減少了,而海洋上的降水量增加了。
這些模擬首次考慮了地球水迴圈中一個直到現在都被忽視的部分——大氣中水蒸氣的儲存。這些發現可能在氣候模型中發揮重要作用,這些模型用於提供對水資源管理者至關重要的短期天氣預報,以及用於預測長期氣候趨勢的模型。
“回顧過去我們知道發生了什麼的時間段,有助於我們確信這些模型可以很好地預測未來,”氣象學家邁克爾·博西洛維奇說,他是這項研究的主要作者,該研究線上發表在美國氣象學會的《氣候雜誌》上。
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在對陸地、兩極、海洋和大氣之間的水分交換進行建模時,科學家通常使用海面溫度資料來預測有多少水蒸氣會從地球蒸發,以及有多少水蒸氣會變成降水。雖然研究人員警告說,全球氣溫升高可能會增加大氣保持水分的能力,但沒有人對這種情況可能發生的程度進行建模。
來自美國宇航局位於馬里蘭州格林貝爾特的戈達德太空飛行中心的博西洛維奇和他的團隊決定,與其建立預測未來的氣候模型,不如使用歷史資訊建立過去的模型。由於南美洲、非洲和歐亞大陸的巨大空隙幾乎沒有衛星觀測資料,因此模擬是必要的。利用現有資料,該團隊進行了兩次氣候模擬。其中一個基於1902年至1921年和1979年至1998年衛星收集的兩組20年海面溫度資料。另一個模型是根據1948年至1998年測量的海面溫度建立的。
兩次模擬都顯示,在這些時期,全球氣溫上升了0.25%至0.5%,同時蒸發量和降水量也增加了。較高的溫度也提高了大氣保留水蒸氣的能力,雖然降水是顯著的,但它沒有云層中潛在的含量那麼大。“透過大氣層的水需要更長的時間才能蒸發,然後以降水的形式返回,”博西洛維奇說。
該研究還發現,總的來說,熱帶陸地上的水迴圈減慢了,而海洋上的水迴圈加快了。但這種趨勢在所有地區並不相同。例如,美國中部的陸地降水增加,而墨西哥灣的降水減少。該團隊表示,儘管全球平均值顯示出顯著的趨勢,但必須進行進一步的區域性研究,以完善這些模型。