Горячий воздух удерживает больше влаги. Именно поэтому волосы можно высушить феном даже после душа. То же самое происходит в тропиках, где дожди проливаются из-за высокой влажности воздуха, и в пустынях, где почва теряет влагу.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, что растущая «жажда» атмосферы к воде усугубляет засухи, даже в тех местах, где количество осадков осталось прежним. В статье подробно описано, как эта «жажда» сделала засухи на 40% сильнее по всему миру за последние 40 лет.
«Засуха зависит от разницы между поступлением воды (из осадков) и атмосферным спросом на воду. Учёт последнего показывает существенное увеличение засух по мере потепления атмосферы», — сказал соавтор исследования Крис Фанк, директор Центра климатических опасностей в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре.
Засухи обычно связывают с нехваткой осадков. Но учёные обнаружили другой фактор: потепление воздуха увеличивает «жажду» атмосферы к испарению. Атмосферный спрос на испарение (АДИ) действует как губка, поглощая влагу быстрее, чем её можно восполнить. Это может вытягивать больше воды из почвы, рек и растений.
Неясно, сделает ли более тёплая атмосфера засухи более или менее интенсивными, частыми и распространёнными. «По мере потепления атмосферы воздух при постоянной относительной влажности будет содержать больше водяного пара, поэтому количество осадков может увеличиться», — пояснил Фанк. «Но в то же время ожидается, что атмосферный спрос на испарение также увеличится. Так что что будет расти быстрее?»
Роль атмосферного спроса на испарение в усугублении засух по всему миру
Фанк присоединился к международной команде учёных, чтобы изучить роль АДИ в усугублении засух по всему миру. Учёные знали, что АДИ важен, но немногие исследования тщательно измеряли его глобальное воздействие, используя реальные наблюдения. Это затрудняло прогнозирование и подготовку к засухам.
Новое исследование использовало набор данных с высоким разрешением, охватывающий более века, и применило передовые методы для отслеживания того, как увеличился АДИ и насколько хуже он сделал засухи.
«Мы сталкиваемся с серьёзной проблемой, — пояснил ведущий автор Соломон Гебречоркос, гидроклиматолог из Оксфордского университета. — Нет прямого способа измерить, насколько «жадной» становится атмосфера с течением времени. Поэтому мы использовали климатические данные с высоким разрешением, полученные в результате комплексной глобальной оценки, и применили самые передовые модели для расчёта атмосферного спроса на испарение — модели, учитывающие множество климатических переменных, а не только температуру».
Команда сравнила поступление воды на основе осадков и атмосферный спрос на испарение, используя несколько наборов данных мирового уровня. Затем они изучили изменения в стандартизированных данных, оценивая эти изменения с течением времени. «Это позволило нам сравнить влажные и засушливые регионы, используя общую систему координат», — пояснил Фанк. Авторы выявили статистически значимое увеличение засух.
Они обнаружили, что АДИ увеличился быстрее, чем темпы осадков, что указывает на тревожную тенденцию к более сухим условиям. «Я нахожу эти результаты очень тревожными, но, возможно, не слишком удивительными», — сказал Фанк. «Большинство из нас знакомы с тем, как быстро растёт температура воздуха, но большинство людей могут не осознавать связь между этим потеплением и иссушающим влиянием атмосферы».
В тёплых районах повышение температуры всего на пару градусов может значительно увеличить способность атмосферы вытягивать влагу из сельскохозяйственных культур, пастбищ и лесов, добавил он.
Это исследование подтверждает прошлые работы, показывающие, что засухи станут более интенсивными в мире с потеплением. Это имеет последствия для глобальной продовольственной и водной безопасности, что, в свою очередь, может усилить политическую нестабильность и конфликты. Более очевидны прямые связи между увеличением АДИ и лесными пожарами. «Жаждущая» атмосфера иссушает растения, что способствует возникновению более крупных пожаров.
Будущее исследований
Глядя в будущее, это исследование подчёркивает важность систем раннего предупреждения, управления рисками засухи и эффективных упреждающих действий. Прогнозирование засух и увеличения атмосферного спроса может спровоцировать эффективные меры. Например, фермеры могут использовать микроорошение или водосберегающие методы обработки почвы, чтобы компенсировать увеличение АДИ.
«Чтобы противостоять растущим тенденциям засухи, нам необходимо предвидеть и управлять экстремальными явлениями, которые приводят к тревожному росту риска засухи», — сказал Фанк.
Исследователи также заинтересованы в том, чтобы выяснить, как испарение и атмосферный спрос взаимодействуют с запасами воды, а не только с моделями осадков. Учёным необходимо изучить, как фермеры, города и экосистемы могут адаптироваться к миру, где атмосфера постоянно требует больше влаги.
Предоставлено:
[University of California — Santa Barbara](https://phys.org/partners/university-of-california—santa-barbara/)