气候变化改变了全球大气环流,进而改变了世界大部分地区的降水和蒸发,从而改变了当地可使用的河水量。迄今为止,气候对径流影响的预测通常是根据物理模型计算的,例如IPCC(政府间气候变化专门委员会)报告的预测。

气候变化导致的水危机比之前想象的更严重

然而,在GünterBlöschl教授(维也纳工业大学,维也纳)的领导下进行的新数据分析表明,以前的模型系统地低估了可用水资源对某些不断变化的气候参数的敏感程度。对来自世界各地9,500多个水文流域的测量数据的分析表明,气候变化可能导致当地水危机的程度比之前预期的还要大。结果现已发表在《自然水》杂志上。

模型方法和测量数据方法

“在气候学界,人们非常了解气候变化对大气的影响。然而,它们对河流和水资源可用性的局部影响属于水文学领域,”水利工程研究所的GünterBlöschl教授解释说和TUWien的水资源管理。

在当地,通常可以很好地解释可用水量与降水或温度等外部参数之间的关系——世界各地的许多测量站都在研究这一点,特别是在Petzenkirchen的Blöschl水文实验室,那里安装了大量传感器安装面积超过60公顷。

但是不能从这样的个别观察中得出全球结论:“水平衡如何取决于外部参数因地而异;当地植被在这里也起着非常重要的作用,”GünterBlöschl说。很难开发一个简单的物理模型来精确计算世界各地的这些相互关系。

因此,GünterBlöschl与来自中国、澳大利亚、美国和沙特阿拉伯的同事合作,建立并分析了来自世界各地的水流观测的大型数据库。包括超过9,500个集水区,时间序列延伸到过去几十年。

水系统对气候变化的反应比想象的更敏感

“所以我们的分析不是基于物理模型,而是基于实际测量,”GünterBlöschl强调说。“我们研究了过去当外部条件发生变化时可用水量发生了多少变化。通过这种方式,我们可以了解气候参数的变化与当地可用水量的变化之间的敏感程度。这使我们能够做出预测为了未来更温暖的气候。”

事实证明,降水量与河流水量之间的联系比以前认为的要敏感得多,因此比目前用于预测气候变化的模型中假设的要敏感得多。

因此,应该从根本上修改气候变化对供水影响的预测模型。“到目前为止,径流测量通常根本没有包含在模型中,例如IPCC目前报告的那些,”GünterBlöschl说。“有了现在可用的一系列测量值,现在应该可以相应地调整物理预测模型。”

无论如何,GünterBlöschl周围的研究团队的结果表明,迄今为止,气候变化对世界许多地区的供水造成的危险可能被低估了。特别是对于非洲、澳大利亚和北美,新数据预测到2050年发生供水危机的风险将大大高于之前的假设。