哥伦比亚大学工程和应用科学学院 北加利福尼亚的一个旱地生态系统显示土壤水分在减少，但地表水的有效性变化不大
学分:哥伦比亚工程 科学家们认为，全球变暖将增加湿润地区地表水的可利用性——降水减去蒸发蒸腾产生的淡水资源——并降低干旱地区的可利用性
这一预期主要基于大气热力学过程
随着气温上升，更多的水从海洋和陆地蒸发到空气中
因为较暖的空气比干燥的空气能容纳更多的水蒸气，所以更潮湿的大气预计会扩大现有的水分供应模式，导致对全球变暖的“干变干，湿变湿”的大气反应
由皮埃尔·云顶、莫里斯·尤因和J
地球与环境工程教授拉马尔·沃泽尔(Lamar Worzel)隶属于地球研究所，他想知道为什么耦合气候模型预测在干旱指数小于0的旱地、热带和温带地区不会出现显著的“变干-变干”反应
65，即使研究人员使用高排放的全球变暖情景
沙周是拉蒙特-多尔蒂地球观测站和地球研究所的博士后研究员，他研究土地-大气相互作用和全球水循环，他认为土壤水分-大气反馈可能在未来旱地水资源的预测中发挥重要作用
今天发表在《自然气候变化》杂志上的这项新研究首次显示了长期土壤湿度变化以及相关的土壤湿度-大气反馈在这些预测中的重要性
研究人员发现，土壤水分对大气循环和水分迁移的长期调节，大大改善了旱地未来水资源的潜在减少，超过了没有土壤水分反馈时的预期
“这些反馈比在长期地表水变化中认识到的更重要，”周说
“由于土壤湿度的变化对水的供应产生负面影响，这种负面反馈也可能部分地减少气候变暖导致的极端高和极端低水文气候事件(如干旱和洪水)的幅度和频率的增加
如果没有负面反馈，我们可能会经历更频繁、更极端的干旱和洪水
" 该团队将一个独特的、理想化的多模式陆地-大气耦合实验与他们为该研究开发的一种新的统计方法相结合
然后，他们将该算法应用于观测，以检验土壤水分-大气反馈在旱地未来水资源可利用性变化中的关键作用，并调查支撑这些反馈导致的未来水资源可利用性变化的热力学和动力学机制
他们发现，为了应对全球变暖，海洋上干旱地区的地表水供应量(降水量减去蒸发量)大幅下降，但旱地的地表水供应量仅略有下降
周怀疑这种现象与陆地-大气过程有关
“在干旱地区，在气候变化的影响下，土壤湿度预计会大幅下降，”她解释道
“土壤湿度的变化将进一步影响大气过程和水循环
" 全球变暖预计会减少水的供应，从而减少旱地的土壤湿度
但这项新的研究发现，土壤水分的干燥实际上对水的可用性产生了负面影响——土壤水分的减少减少了蒸发蒸腾和蒸发冷却，并增强了旱地相对于潮湿地区和海洋的表面变暖
陆地-海洋变暖的对比加强了海洋和陆地之间的气压差，推动了更大的风力和从海洋到陆地的水汽输送
“我们的工作发现，土壤湿度预测和相关的大气反馈是高度可变和模型依赖的，”龙胆说
“这项研究强调迫切需要改进未来的土壤湿度预测，并以一级模式准确地表示土壤湿度-大气反馈，这对于提供旱地水供应的可靠预测以更好地管理水资源至关重要
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