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    我国学者研究表明全球增温干旱半干旱区面临更严峻风险

    日期 2017-05-04   来源:地球科学部   作者:张朝林  【 】   【打印】   【关闭

      在国家自然科学基金创新研究群体项目(项目编号:41521004)等资助下,兰州大学大气科学学院黄建平教授及其合作者研究指出,贫穷落后的干旱半干旱区虽然人为排放的温室气体微不足道,但其承受的气候灾害却比高温室气体排放的湿润区发达国家严重得多。研究也表明,为进一步遏制全球变暖对干旱半干旱区的灾难性影响,有必要使全球升温控制在1.5°C以内。该研究成果以“Drylands face potential threat under 2°C global warming target”(全球2°C升温控制阈值情景在线下干旱半干旱区面临的潜在风险)为题于2017年4月24日在线发表在Nature Climate Change上。论文链接:https://www.nature.com/nclimate/journal/vaop/ncurrent/full/nclimate3275.html。

      2016年4月,170多个国家正式签署了巴黎气候变化大会上审议通过的《巴黎协定》。协定指出,各方将加强对气候变化威胁的应对,把全球平均气温较工业化前水平升幅控制在2°C之内,并为把升温控制在1.5°C之内而努力。但2°C升温目标仅仅针对全球平均温度,对不同区域的适用性仍待研究,特别是在干旱半干旱区占全球陆地面积42%,养育着世界38%的人口,且主要分布于贫穷落后的发展中国家,而发达国家多分布于湿润区的现实情形下。

      黄建平教授及其合作者通过综合分析观测和气候模式资料,发现过去一个世纪以来全球干旱半干旱区升温比湿润区高20%-40%,但其人为CO2排放量却只有湿润区的约30%。CO2排放与升温速率在空间分布上显著的非对称性表明,干旱半干旱区的增暖很大程度上是湿润区发达国家的温室气体排放造成的。《巴黎协定》确定的全球2°C升温目标适用于全球湿润区,而干旱半干旱区仍将承受巨大的增暖风险。基于能量平衡角度提出了造成上述现象的物理机制,即干旱半干旱区较低的土壤湿度和植被覆盖导致地表温度升高以产生较大的感热通量才能维持地表能量平衡,而湿润区将净收入的太阳辐射主要通过蒸散发过程转换为潜热通量从而减弱地表增暖程度;此外,干旱半干旱区冰云的加热效应和湿润区水云的冷却效应也扩大了两个地区的增温差异。同时,预估结果表明,当未来全球平均升温达2°C时,湿润区升温预计仅为2.4-2.6°C,而干旱半干旱区或达3.2-4°C,比湿润区高约44%。气温增暖所导致的玉米减产、地表径流减少、干旱加剧和疟疾传播等气候灾害在干旱半干旱区也最为严重,这会进一步扩大全球社会经济发展的区域差异。将全球升温控制在1.5°C之内将大大减缓干旱半干旱区可能面临的灾害程度。

      黄建平教授的研究团队于2016年在Nature Climate Change上发表的研究成果“Accelerated dryland expansion under climate change”(气候变化背景下干旱半干旱区的加速扩张)曾表明,未来全球干旱半干旱区将加速扩张,气候变暖、干旱加剧和人口增长的共同作用将增大发展中国家发生荒漠化的风险。因此,国际社会应当更加重视气候变化灾害和气候变暖责任在不同地区之间的不平等性,加强对贫困落后的干旱半干旱区的关注和深入开展这方面的研究。

     

      图.干旱地区和湿润地区的温度趋势和历史二氧化碳排放量。(a)表示增温趋势和二氧化碳排放量随年降水量的空间变化存在明显的不对称性,图中的黄线、蓝线和黑线为三种国际常用的气温观测资料、红线为多个气候模式的平均结果。柱状条表示观测资料与多气候模式平均的温度趋势之间的差异,误差棒和红色阴影表示不同气候模式之间的不确定度。(b)表示增温最显著的区域大多位于干旱半干旱区,图中给出了1920-2015年地表气温趋势的全球分布,灰色阴影表示干旱半干旱区。(c)表示二氧化碳的历史高排放区域均位于湿润区,图中给出了1920-2013年二氧化碳人为排放量的全球分布,灰色阴影表示湿润区。




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