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【中国科学报】环球科技参考

发布时间:2016-04-14

气候变暖将增加全球干旱区和湿润区的极端降水量

近日,《自然—气候变化》发表题为《世界干旱和湿润地区极端降水将增加》的文章指出,全球变暖将使陆地极端干旱区的降水量增加,不仅湿润区越湿润,干旱区也将变得更加湿润。

在气候变暖的条件下,全球水分循环将加强,尽管气溶胶浓度增加可能会抵消这种影响。相关研究表明,降水的空间分布变化会拉大干旱区与湿润区的水分差距,但对于陆地而言情况是否如此尚有争论。一些模型研究显示,随着气候变暖未来干旱地区可能变得更加干燥。来自澳大利亚新南威尔士大学和美国麻省理工学院的科研人员,采集了全球约11000个气象站1951~2010年的极端降水数据,将观测数据与全球气候模型结合起来,研究了降水量变化对全球干旱区和湿润区的影响。

研究结果表明,尽管降水总量变化尚不确定,但过去60年间干旱区和湿润区的极端日降水量均显著增加。对本世纪的气候模拟结果表明,极端日降水量将持续增加。全球变暖模拟结果与观测结果大致一致,即热带和热带外区域的极端降水量均将增加。但由于模拟的热带极端降水量对对流参数化具有选择性,因此其增加速率尚不确定。观测数据显示,在全球尺度上,尽管不同地区极端降水的空间格局趋势可能大相径庭,但越来越多的地区将出现极端降水事件。

研究人员指出,对于干旱地区的社会、商业、农业活动等来说,降水量增加并不意味着可利用水资源增加,因为温度升高,相应的蒸发量也随之增加。此外,年最大降水量上升可能导致洪水事件频发,尤其在干旱地区,强降水事件较少,因此这些地区缺乏相应的基础配套设施建设,从而很难应对极端降水事件,因此极易受强降水事件的影响。(裴惠娟)

人为景观中氮累积的新证据

《环境研究快报》期刊日前发表题为《氮遗产:人为景观中氮素累积的新证据》的文章指出,土壤中的氮是地表水和地下水硝酸盐污染的长期来源。即使停止施用氮肥,河流和湖泊中的高硝酸盐浓度仍将持续几十年,增加了对蓝婴综合症和其他健康问题的风险。

流域和全球范围内的氮预算表明,人为景观中遗留的氮大多数不会到达海洋。在过去几十年,作为化肥使用的氮很大部分已下落不明。虽然普遍认为“失踪”的氮可通过反硝化消失在景观中,也可作为硝酸盐或有机氮仍然存在于流域中,但这些流通量的相对大小具有相当大的不确定性。

加拿大滑铁卢大学、美国弗拉格勒学院和爱荷华州立大学的研究人员提出了密西西比河流域大规模氮遗留的第一个直接证据,指出农业土壤根部区域积累的氮可能占到大部分的失踪氮。研究人员分析了密西西比河盆地(MRB)2069个样点的长期土壤数据(1957年~2010年),揭示了农田土壤中的氮累积量每年为25~70千克/公顷,整个流域范围内为3.8±1.8百万吨。研究人员开发了一个简单的模型框架来捕捉集约农业中氮消耗和累积的动态变化。研究表明,即使完全停止施肥,观察到MRB的土壤有机氮累积量(142TgN)有99%的遗留有机氮会导致35年的生物地球化学滞后时间。由于施肥,土壤中过多的氮渗入地表水和地下水中,威胁饮用水质量,饮用水中过量的硝酸盐会导致严重的健康问题,包括高铁血红蛋白血症或婴儿蓝婴综合征。(廖琴)