校園生活：為什么地中海是氣候變化的熱點(diǎn)
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盡管全球氣候模型在許多方面存在差異，但他們對此表示同意：在未來的幾十年中，地中海地區(qū)將更加干燥，冬季雨季的降水量可能減少40%。
麻省理工學(xué)院研究人員的分析現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了解釋該地區(qū)異常影響的潛在機(jī)制，特別是在中東和西北非洲。分析可以幫助完善模型，并增加其預(yù)測的確定性，這對于該地區(qū)的水資源和農(nóng)業(yè)管理具有重要意義。
這項(xiàng)研究于上周發(fā)表在《氣候雜志》上，由麻省理工學(xué)院的研究生亞歷山大·圖爾(Alexandre Tuel)和土木與環(huán)境工程學(xué)教授埃爾法蒂·埃爾塔希爾進(jìn)行。
地球不斷變化的氣候的不同全球循環(huán)模型一致認(rèn)為，幾乎每個(gè)地方的溫度都會升高，而在大多數(shù)地方，降雨也會升高，部分原因是更溫暖的空氣可以攜帶更多的水蒸氣。但是，“有一個(gè)主要的例外，那就是地中海地區(qū)，”埃爾塔希爾說，這表明地球上任何陸地的預(yù)計(jì)降雨量下降幅度最大。
他說：“盡管存在差異，但所有模型似乎都同意這種情況會發(fā)生?！北M管下降的幅度有所不同，從10%到60%不等。但是以前沒有人能夠解釋原因。
Tuel和Eltahir發(fā)現(xiàn)，地中海地區(qū)的這種預(yù)計(jì)干燥是氣候變暖的兩種不同影響相結(jié)合的結(jié)果：高層大氣環(huán)流的變化以及陸地和海洋之間溫度差的減小。這兩個(gè)因素本身都不足以解釋降雨量的異常減少，但是將這兩種現(xiàn)象結(jié)合起來可以完全解釋模型中出現(xiàn)的獨(dú)特干燥趨勢。
第一個(gè)效應(yīng)是一個(gè)大規(guī)?，F(xiàn)象，與稱為中緯度急流的強(qiáng)大高空風(fēng)有關(guān)，這會在歐洲，亞洲和北美推動強(qiáng)烈，穩(wěn)定的西風(fēng)向東風(fēng)型。圖爾說，這些模型表明，“隨著氣候變化而發(fā)生的強(qiáng)有力的事情之一是，隨著全球溫度的升高，您將增加這些中緯度噴氣機(jī)的強(qiáng)度?！?/p>
但是在北半球，這些風(fēng)遇到障礙物，山脈包括落基山脈，阿爾卑斯山和喜馬拉雅山脈，這些共同在這種穩(wěn)定的環(huán)流中賦予一種波型，導(dǎo)致高低氣壓交替出現(xiàn)。高壓與晴朗，干燥的空氣有關(guān)，而低壓與濕潤的空氣和暴風(fēng)雨系統(tǒng)有關(guān)。但是隨著空氣變暖，這種波動模式會改變。
Tuel解釋說：“碰巧的是，地中海所在的地理位置以及山脈所在的地理位置以一種在地中海上形成高壓區(qū)域的方式，影響了大氣中高氣流的分布。”該高壓區(qū)域形成了一個(gè)干燥的區(qū)域，幾乎沒有降水。
但是，僅憑這種效果不能解釋預(yù)計(jì)的地中海干旱。這就需要增加第二種機(jī)制，即減小陸地和海洋之間的溫差。氣候變化也將大大減少這種有助于驅(qū)風(fēng)的差異，因?yàn)殛懙氐纳郎厮俣缺群Ｑ罂斓枚唷?/p>
圖爾說：“與其他地區(qū)相比，地中海真正不同的是”?！盎旧希鷵碛斜淮笾薨鼑拇蠛?，這在世界上其他任何地方都不會發(fā)生?！彪m然模型顯示，在未來的一個(gè)世紀(jì)中，周圍的陸地溫度將升高3至4攝氏度，但海洋本身僅會升高約2攝氏度左右。他說：“基本上，水和土地之間的差異會隨著時(shí)間而變小?！?/p>
這反過來又?jǐn)U大了壓力差，增加了高壓區(qū)域，從而推動了圍繞地中海盆地的風(fēng)的順時(shí)針循環(huán)模式。并且由于局部地形的特殊性，預(yù)測顯示受干旱趨勢影響最大的兩個(gè)地區(qū)將是包括摩洛哥在內(nèi)的西北非洲和包括土耳其和黎凡特在內(nèi)的地中海東部地區(qū)。
研究人員說，這種趨勢不僅是一種預(yù)測，而且已經(jīng)在中東和北非西部的近期氣候趨勢中變得明顯。埃爾塔希爾說：“在這些地區(qū)，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了降水量的下降?！彼f，在一個(gè)已經(jīng)干par的地區(qū)，這些降雨的減少甚至可能導(dǎo)致了該地區(qū)的政治動蕩。
埃爾塔希爾說：“我們從觀察到的降水記錄中證明該東部地區(qū)已經(jīng)經(jīng)歷了降水的明顯下降?！彼f，現(xiàn)在已經(jīng)了解了潛在的物理過程，這將有助于確保該地區(qū)的計(jì)劃者認(rèn)真對待這些預(yù)測。他說，這將使他們“了解改變發(fā)生的確切機(jī)制”，從而提供更大的信心。
Eltahir一直在與摩洛哥政府機(jī)構(gòu)合作，以幫助他們將這些信息轉(zhuǎn)化為具體計(jì)劃。他說：“我們正在嘗試這些預(yù)測，看看會對水的供應(yīng)產(chǎn)生什么影響?！薄斑@可能對摩洛哥如何規(guī)劃水資源有很大影響，以及它們?nèi)绾伍_發(fā)可以通過改善田間規(guī)模的水資源管理，或者通過采用更高技術(shù)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)來減輕這些影響的技術(shù)。 ”
