科研人員揭示降水隨機特性可能掩蓋氣候變化信號

長期以來 「氣候變化背景下世界各地洪澇和乾旱災害事件將如何變化」，是受國際社會和學術界廣泛關注的焦點問題。中國科學院地理科學與資源研究所研究員孫福寶，與澳大利亞國立大學的科研人員合作，基於全球陸地降水觀測資料，識別出佔全球陸地的76%區域，降水年際波動呈現隨機性和平穩性，致使降水自然波動較大程度掩蓋了氣候變化對降水的可能影響。

研究人員檢測位於英國牛津鎮，始於1772年且保存完整的降水觀測資料，發現年降水量時間序列的自相關性並不顯著，而且具有隨機平穩序列的特性；進一步研究發現，在全球陸地76%的區域降水觀測序列均具上述特性。據此，研究人員經過理論解析，建立了降水的年代際最大可能變幅與年際變異性間的理論關係，並應用於全球陸地降水資料，發現有較大比例區域近年來降水變化尚未超出年代際的波動範圍。

近年來，國際上發生了多次對社會經濟產生重大影響的旱災，如美國加利福尼亞州與澳大利亞Murray Darling流域等特大旱災。然而，這些地區年降水量同樣具有隨機平穩特性，多年降水量的變化仍未超出降水時序的年代際波動。比如，在澳大利亞Murray-Darling流域，據此方法測算，30年平均的年降水量與未來30年平均的降水量的變化，僅自然波動可達11%；對應徑流量的波動範圍可達29%。因此，在降水隨機性強的地區，檢測氣候變化信號將面臨嚴重挑戰。基於降水隨機特徵而建立的氣候變異性和年代際變化間的解析關係，可為識彆氣候變化與氣候變動影響的熱點地區提供科學的參考依據。研究結果對全球變化背景下如何開展旱澇災害管理與水資源規劃有著重要意義。

相關研究成果發表在《美國國家科學院院刊》上，也是該作者發表在美國地球物理聯合會Water Resources Research上工作的進一步理論深化和全球尺度拓展。此研究得到國家重點研發計劃專項、中科院重點部署項目、中科院百人計劃項目等的資助。

來源：中國科學院地理科學與資源研究所

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