氣溫上升和人類活動加劇了暴雨徑流和山洪暴發

氣溫上升和人類活動加劇了暴雨徑流和山洪暴發

美國的弗洛倫斯和邁克爾颶風以及菲律賓的超級颱風芒克胡特顯示了極端天氣對生態系統和社區造成的廣泛和有害影響，山洪暴發造成的死亡人數以及財產和農業損失超過了任何其他與嚴重天氣有關的災害。這些損失在過去50年里不斷增加，在過去10年里每年超過300億美元。在全球範圍內，近10億人生活在洪泛平原上，極端天氣事件增加了他們對河流洪水的暴露程度，也凸顯了理解和預測這些事件的緊迫性。

哥倫比亞大學工程研究人員首次證明，極端徑流在應對氣候和人為變化方面顯著增加。他們的研究結果發表在今天的《自然通訊》雜誌上。研究結果顯示，在人類活動和氣候變化的雙重推動下，極端降水和徑流都大幅增加。由地球與環境工程副教授、地球研究所附屬機構Pierre Gentine領導的研究小組還發現，暴雨徑流對人類引起的變化(氣候變化、土地利用和土地覆蓋變化等)的響應比降水更強。這表明，暴雨徑流極端天氣對氣候和人為變化的預測反應將急劇增加，對生態系統造成巨大威脅，影響社區恢復力和基礎設施系統。

研究人員發現，世界大多數地區的暴雨徑流極端變化與極端降水一致或高於極端降水。他們指出,不同反應的降水和暴雨徑流溫度不僅可以是由於氣候變暖,而且土地利用和覆蓋變化等因素,水和土地管理,和植被條件和水文下墊麵條件變化改變了反饋,反過來,暴雨徑流增加。「我們的工作有助於解釋與降水和徑流極端加劇有關的潛在物理機制，」根廷說。這將有助於提高洪水預報和預警能力。我們的發現有助於為基礎設施和生態系統恢復規劃提供科學指導，並有助於制定應對氣候變化的戰略。

降水是大氣中水蒸氣冷凝後產生的，降水強度受大氣水蒸氣有效性的控制。因為隨著溫度的上升，大氣可以容納更多的水分，氣候科學家預計隨著氣候變化，極端降水將會加劇。

由於之前的研究主要是研究降水響應，根廷的團隊決定研究降水和暴雨徑流極端對自然和人為驅動的地表溫度和大氣濕度變化的響應。他們進行了一項全球尺度的水文分析，以確定響應及其潛在的物理機制。然後，研究人員評估了幾十年的變化對徑流極端和溫度尺度的影響，然後系統地將其與降水極端的變化進行比較。他們的觀測日徑流數據來自全球徑流數據中心(GRDC)數據集，以及日降水量和近地表氣溫數據來自全球日匯總表(GSOD)數據集。

這項研究的主要作者、武漢大學的學生夾博爾·尹(夾博爾·尹)在根廷的研究小組工作。「我們知道未來極端降水和徑流將顯著加劇，我們需要相應地修改我們的基礎設施。我們的研究建立了一個研究徑流響應的框架。

降水由熱力學(水蒸氣與溫度的關係)和大氣動力學控制。接下來，Gentine的團隊計劃嘗試將熱力學和動力學對降水的影響進行劃分，以便對降水強化有更深入的了解。他們還將著重於發現因氣候變暖而引起的變化和因人類活動而引起的變化，以便建立一種適應性的水資源管理系統。

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