新研究显示,未来几十年,每个主要地区的农民都面临着急剧干旱的风险

TheConversation

https://theconversation.com/farmers-face-a-soaring-risk-of-flash-droughts-in-every-major-food-growing-region-in-coming-decades-new-research-shows-206265

突发干旱发展迅速,如果在错误的时间发生,就会摧毁一个地区的农业。

他们也是 变得越来越普遍 随着地球变暖。

在 2023 年 5 月 25 日发表的一项新研究中, 我们 成立 的风险 突发干旱, ,可以在几周内发展,并且正在加速 每个主要农业地区的增长 未来几十年将遍及世界各地。

在北美和欧洲,几年前每年有 32% 的可能性发生干旱的农田可能会遭受高达 每年发生骤发干旱的可能性为 53% 到本世纪最后几十年。其结果将使粮食生产、能源和水资源供应面临越来越大的压力。损坏成本也会上升。2017 年达科他州和蒙大拿州的突发干旱导致 农业损失达 26 亿美元 在美国独自的。

A dry field of short, sad looking corn stalks with a farm with cattle in the background.
2012 年席卷美国中部大部分地区的突发干旱期间,内布拉斯加州的发育不良玉米生长困难。 美联社照片/纳蒂·哈尼克

突发干旱是如何发展的

所有干旱都是在降水停止时开始的。突发干旱的有趣之处在于 多快 在气候变暖的帮助下,它们自我强化。

当天气炎热干燥时,土壤会迅速失去水分。干燥的空气会从土地中吸收水分,而气温上升会 增加这种“蒸发需求””。突发干旱期间缺乏降雨可以进一步促进反馈过程。

在这些条件下,农作物和植被的死亡速度比典型的长期干旱期间要快得多。

全球变暖和突发干旱

在我们的新研究中,我们使用了气候模型 过去170年的数据 评估三种情景下未来的干旱风险,以确定世界采取行动减缓全球变暖的速度。

如果车辆、发电厂和其他人类来源的温室气体排放继续保持较高水平,我们发现,到最后几十年,北美和欧洲大部分地区的农田每年发生骤发干旱的可能性将分别为 49% 和 53%本世纪的。在全球范围内,预计增幅最大的是欧洲和亚马逊地区。

减缓排放 可以降低风险 但我们发现,在低排放情景下,全球范围内的突发干旱仍将增加约 6%。

Charts show the amount of cropland experiencing flash droughts today in Africa, Asia, Australia, North America, South America and Europe, and project how flash drought exposure will increase based on greenhouse gas emissions that drive global warming.
气候模型表明,未来几十年,每个地区都有更多的土地将陷入突发干旱。三种情景显示了低排放量 (SSP126)、中排放量 (SSP245) 和高排放量 (SSP585) 对突发干旱土地面积的影响程度。在一些地区,全球排放量的增加将带来更加极端的降雨,从而抵消干旱。 乔丹·克里斯蒂安

对于农业来说,时机就是一切

我们经历过多次突发干旱事件,但它们并不令人愉快。人们受苦。农民失去庄稼。牧场主可能不得不卖掉牛。2022 年,一场突发干旱减缓了密西西比河上的驳船运输速度,该河运载着 美国90%以上农产品出口.

如果在生长季节的关键时刻发生突发干旱,可能会毁掉整个作物。

例如,玉米在开花期最容易受到伤害, 称为吐丝. 。这通常发生在炎热的夏季。如果届时发生突发干旱,可能会产生极端后果。然而,接近收获时的突发干旱实际上可以帮助农民,因为他们可以更轻松地将设备投入田地。

A line of houseboats that once floated on a river sit in puddles on the nearly dry riverbed during a flash drought.
2022 年欧洲突发干旱期间,漂浮的房屋被留在荷兰干涸的河床上。 蒂埃里·莫纳斯/盖蒂图片社

在大平原南部, 冬小麦 在播种期间(作物春收前一年的 9 月至 10 月)风险最高。当我们观察该地区秋季播种期间的突发干旱时,我们发现第二年的产量大幅下降。

放眼全球,水稻、 主食 对于全球一半以上的人口来说, 有风险 分布于中国东北及亚洲其他地区。欧洲其他作物也面临风险。

牧场也会受到突发干旱的严重打击。期间 2012年特大旱灾 在美国中部,牛群的饲料耗尽,水也变得更加稀缺。如果天然草的生长季节不下雨,牛就没有食物,牧场主可能别无选择,只能 卖掉部分牛群. 。再次强调,时机就是一切。

这不仅仅是农业。能源和水供应也可能面临风险。 2022年欧洲将出现严重夏季干旱 最初是一场突发干旱,随着热浪的到来,这场干旱变成了一场更大的事件。一些河流的水位下降得如此之低,导致发电厂因无法获得冷却水而关闭,从而加剧了该地区的问题。类似的事件是了解什么的一个窗口 各国已经面临 并在未来可以看到更多。

并非每次的突发干旱都会像美国那样严重。欧洲在 2012 年和 2022 年经历了这种情况,但我们对未来可能发生的情况感到担忧。

2019 年几周内发生了一次突发干旱。 美国宇航局地球观测站

农业能适应吗?

帮助农业适应不断上升的风险的一种方法是改进对降雨量和温度的预测,这可以帮助农民做出关键决定,例如是否种植。

当我们与农民和牧场主交谈时,他们想知道未来一到六个月的天气情况。气象学非常擅长预测几周的短期预测,以及使用计算机模型进行的长期气候预测。但突发干旱是在一个难以预测的中期时间窗口内演变的。

我们正在应对监控和 提高预测的提前期和准确性 对于突发干旱,其他科学家也是如此。例如, 美国干旱监测仪 已经开发出一种 实验短期图 可以显示正在发生的突发干旱。随着科学家更多地了解导致突发干旱的条件及其频率和强度,预测和监测工具将会得到改进。

提高认识也有帮助。如果短期预报显示某个地区不太可能出现平常的降水,那么应该立即敲响警钟。如果预报员也看到了气温升高的可能性,那就会增加发生突发干旱的风险。

随着全球气温上升,对于农民和牧场主来说,没有什么比这更容易了。了解突发干旱的风险将有助于他们以及任何关心水资源的人应对未来的另一项挑战。

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