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研究发现新的反馈现象导致陆地和大气干旱

  来自哥伦比亚大学的一项新研究表明,在下个世纪,世界将经历比现在更频繁、更严重的干旱,气候变化和陆地-大气过程都会加剧干旱。研究人员证明,同时发生的土壤干旱和大气干旱在很大程度上是由一系列陆地-大气过程和反馈循环驱动的。他们还发现,在气候变暖的情况下,陆地-大气反馈会进一步加剧土壤干旱和大气干旱。相关研究以“Land-atmosphere feedbacks exacerbate concurrent soil drought and atmospheric aridity”为题发表在《美国科学院院刊》(PNAS)上。

  研究人员结合再分析数据集和模式试验,确定导致土壤干旱和大气干旱的主要陆地-大气过程,并利用气候模式和统计方法评估陆地-大气过程将如何影响未来气候中同时发生的土壤干旱和大气干旱的频率和强度。研究面临的挑战是如何分离陆地-大气反馈对同时发生的土壤干旱和大气干旱的影响。在尝试了许多不同的方法之后,他们与苏黎世联邦理工学院(EHT)全球陆地大气耦合实验-耦合模式相互比较项目(GLACE-CMIP5)的科学家合作,并使用了他们的模式进行试验。

  研究小组发现,土壤干旱对大气的反馈是增加大气干旱的频率和强度的主要原因。此外,大部分地区的土壤水分-降水反馈导致极端降水和土壤水分状况更加频繁。这些反馈导致同时发生土壤干旱和极端大气干旱的可能性很高。CMIP5模拟表明,陆地-大气反馈将进一步增加21世纪同时发生土壤干旱和大气干旱的频率和强度,对人类和生态造成潜在的巨大影响。

  延伸阅读:https://www.sciencedaily.com/releases/2019/09/190902181612.htm(李婧华编译)

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