在變暖的背景下，降水問題備受關(guān)注。不過，關(guān)于降水對變暖的響應(yīng)機(jī)制，科學(xué)界一直未能形成統(tǒng)一的看法。直到zui近，科學(xué)家才給出了zui終的答案。
■本報(bào)記者 丁佳
水是生命之源。在地球上的許多地方，水資源在很大程度上依賴于天然降水；水也能帶來災(zāi)難，從古代的“大禹治水”到令人震驚的北京“7·21”特大暴雨，人類與水的斗爭從未停止過。
在變暖的大背景下，降水問題更是備受關(guān)注。不過，關(guān)于降水對變暖的響應(yīng)機(jī)制，科學(xué)界一直未能形成統(tǒng)一的看法。直到今年5月，中科院大氣物理所博士黃平等研究人員在一期《自然—地球科學(xué)》上發(fā)表了一篇論文，才終于結(jié)束了這場曠日持久的爭論。
氣候的“推手”
降水變化是大氣對增暖響應(yīng)的核心問題，但降水分布并不均勻，熱帶地區(qū)尤其多。
“熱帶降水可以說是氣候舞臺(tái)上的重要角色之一。”中科院大氣物理所大氣科學(xué)和地球流體力學(xué)數(shù)值模擬國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任陸日宇告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者，“降水伴隨著水汽凝結(jié)，因此可以加熱大氣，并驅(qū)動(dòng)其運(yùn)動(dòng)。變暖會(huì)對熱帶降水產(chǎn)生什么樣的影響，是科學(xué)界極為關(guān)注的問題。”
而熱帶大氣的異常，會(huì)對產(chǎn)生影響。比如人們所熟知的厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象。它們雖然發(fā)生在熱帶，但會(huì)影響到包括中國在內(nèi)的許多地方的天氣和氣候。
可是，盡管熱帶降水對能量分配、區(qū)域氣候、旱澇災(zāi)害等至關(guān)重要，但在變暖對熱帶降水的影響方面，上卻存在著兩種相互爭議的理論。
“濕更濕”理論認(rèn)為，氣溫升高會(huì)造成空氣中水汽含量增加，使得在降水偏多的區(qū)域降水會(huì)更多，而降水偏少的區(qū)域降水會(huì)更少。“這就好像是‘富的變得更富’，‘貧富差距’的拉大將可能使氣候系統(tǒng)更加‘動(dòng)蕩不安’。”陸日宇解釋說。
“暖更濕”理論則認(rèn)為，在變暖后，海面溫度升高大于熱帶平均增暖的地方，降水會(huì)增加。
看上去，兩種理論各有各的道理。但在解釋降水變化的季節(jié)循環(huán)時(shí)，它們卻都跟模擬結(jié)果有所出入。
真相究竟是什么？這引起了黃平等科研人員的好奇。
爭論“*”
為找到問題的答案，中科院大氣物理所季風(fēng)系統(tǒng)研究中心的科研人員利用的18個(gè)氣候數(shù)值模式，進(jìn)行了一組設(shè)計(jì)巧妙的數(shù)值試驗(yàn)，分析了在二氧化碳增加的背景下熱帶降水的變化情況。
“研究發(fā)現(xiàn)，以上兩種理論都只片面強(qiáng)調(diào)了變暖對降水影響的某個(gè)方面，實(shí)際上是二者疊加形成了降水的變化分布，它們并非互相抵觸而實(shí)為互補(bǔ)。”黃平說。
具體來說，在海洋增暖zui大的赤道附近，對流增強(qiáng)降水增加；而赤道兩側(cè)，氣流下沉增強(qiáng)變得更干，這反映了“暖更濕”的機(jī)制。
同時(shí)，由于太陽輻射的季節(jié)變化，多雨帶跨越赤道南北移動(dòng)所引起的季節(jié)降水異常，則遵循“濕更濕”機(jī)制。
在中國氣象科學(xué)研究院研究員張人禾看來，這項(xiàng)研究的亮點(diǎn)就在于對兩種不同的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)給出了統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，“澄清了這兩種觀點(diǎn)對未來熱帶降水變化的不同貢獻(xiàn)，結(jié)束了兩種觀點(diǎn)之間的爭議”。
實(shí)際上，研究結(jié)果發(fā)表后，已獲得了爭論雙方的認(rèn)同。“暖更濕”理論的提出者、美國斯克利普斯海洋研究所教授謝尚平本人就是研究的合作者之一；而“濕更濕”理論的提出者、美國加州大學(xué)洛杉磯分校教授David Neelin也在接受采訪時(shí)表達(dá)了認(rèn)同。的IPCC（政府間氣候變化專業(yè)委員會(huì)）第五次評估報(bào)告中，亦對論文進(jìn)行了引用。
這讓黃平倍感欣慰。“雖然中國對變化的研究開展較早，但對于變化動(dòng)力學(xué)機(jī)制的研究并不多。這項(xiàng)研究是我國變化動(dòng)力學(xué)研究很重要的一個(gè)進(jìn)步。”
“對中國來說，降水比氣溫更重要”
除了科學(xué)研究上的價(jià)值，這一成果對中國還有著更為實(shí)際的意義。
中國是一個(gè)氣象災(zāi)害頻發(fā)的國家，在所有自然災(zāi)害中，氣象災(zāi)害造成的損失zui大。其中，雨澇和干旱造成的經(jīng)濟(jì)損失占到所有氣象災(zāi)害總損失的70%以上，而雨澇或干旱的發(fā)生主要取決于降水異常偏多或偏少。“從我國氣象災(zāi)害造成的死亡人數(shù)來看，大約有一半以上都是暴雨洪澇造成的。”張人禾說。
中國海洋大學(xué)教授劉琴玉告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者：“這項(xiàng)研究構(gòu)建了增暖下降水變化的完整圖像，為利用熱帶海溫異常的變化來作季節(jié)氣候預(yù)測，包括東亞的旱澇預(yù)測提供了新的依據(jù)，將有助于提高我國對長期氣候變化的預(yù)測能力。”
根據(jù)這一的研究結(jié)果，科研人員作出了初步的推斷：在未來變暖情形下，我國夏季季風(fēng)降水將會(huì)增加，這將緩解目前我國特別是華北地區(qū)水資源短缺這一嚴(yán)峻問題；與之相對應(yīng)的是，我國南方地區(qū)也會(huì)面臨更大的洪水威脅。
“這一降水變化的預(yù)估較以前的評估更為確定。”黃平說，“對我國這樣的氣候環(huán)境來說，降水比氣溫更加重要。因此，針對變化的氣候談判，我們也應(yīng)該更加關(guān)注降水的變化。”
