乾旱和洪水會擾亂日常生活。對生態系統造成破壞，給當地和全球經濟帶來壓力。德克薩斯大學奧斯汀分校的科學家旨在通過研究這些極端水現像在世界各地的發展和傳播方式，更好地了解它們。他們的工作表明，強大的氣候變化力量以令人驚訝的方式連接著偏遠地區。
一項新研究發表於 AGU進展 報告顯示，過去20年來，厄爾尼諾現象（包括厄爾尼諾和拉尼娜在內的赤道太平洋週期性氣候模式）有所增加。它在推動全球總蓄水量發生根本性變化方面發揮著關鍵作用。研究人員還發現，ENSO 傾向於使這些極端現象趨於一致，從而使各大洲同時經歷異常潮濕或乾燥的條件
為什麼極端同步很重要？
該研究的合著者、德克薩斯大學傑克遜地球科學學院經濟地質學院研究教授布里奇特·斯坎倫表示，了解這些全球模式具有現實世界的意義。
斯坎倫說：“在全球範圍內，我們可以確定哪些地區同時潮濕或乾燥，這當然會影響全球範圍內的水資源供應、糧食生產、糧食貿易等。”
當許多地區同時面臨水資源短缺或過剩時。這些影響可能會波及農業、貿易和人道主義規劃。
測量地球上所有的水
總水儲存量是一個重要的氣候指標。這是因為該地區所有形式的水都被考慮在內。這包括河流和湖泊。雪和冰的土壤濕度以及地表以下的地下水通過關注這個大局，研究人員可以更好地了解水如何隨著時間的推移而移動和變化。
這項研究是最早的研究之一。研究了全球範圍內整體集水區與 ENSO（厄爾尼諾南方濤動）的極端情況。該辦公室的助理研究教授、主要作者阿什拉夫·拉特布 (Ashraf Rateb) 表示，這種方法可以讓我們了解極端潮濕和乾燥條件在長距離內是如何相互關聯的。
“大多數研究都會統計暴力事件或衡量這些事件的嚴重程度。但根據定義，極端事件很少見。這使得你幾乎沒有數據來研究隨時間的變化，”拉特布說。但我們確實研究了極端情況在空間上是如何联系的。這提供了更多關於導致世界各地干旱和洪水的模式的信息。 ”
衛星揭示隱藏的水體變化
為了估計儲存的水總量，科學家們依靠美國宇航局 GRACE 和 GRACE Follow-On (GRACE-FO) 衛星的重力測量結果。這些數據幫助研究人員檢測了大約 300 至 400 公里寬（相當於印第安納州大小）區域的水團變化。
該團隊將極端濕度分類為特定區域的保水水平高於第 90 個百分位。乾旱被定義為低於第 10 個百分位數的水平。
他們的分析表明，ENSO 的異常活動可能會將世界上相距遙遠的地區同時推向極端狀況。在一些地區，厄爾尼諾現象與極度乾旱有關。而其他地區則出現乾燥天氣以及拉尼娜現象。極端潮濕的天氣往往遵循相反的模式。
各大洲的真實世界例子
研究人員列舉了幾個引人注目的案例。 2000年代中期，厄爾尼諾現象恰逢南非嚴重干旱。另一次厄爾尼諾事件與2015年至2016年亞馬遜地區的干旱有關。相比之下，2010-11年的拉尼娜現象導致澳大利亞和巴西氣候異常潮濕。巴西東南部和南非
除了個人事件之外，該研究還發現了2011年至2012年全球水行為的廣泛變化。 2011年之前，世界各地都出現了異常潮濕的情況。 2012年之後，極端乾旱開始佔據主導地位。研究人員將這種變化歸因於太平洋長期存在的氣候模式，這種模式影響著 ENSO 對世界各地水域的影響。
填補衛星記錄中的空白。
由於 GRACE 和 GRACE-FO 數據不連續，包括 2017 年和 2018 年任務之間有 11 個月的差距，該團隊使用基於空間模式的概率模型來重建所有水庫極值的缺失時間段。
美國宇航局噴氣推進實驗室 GRACE-FO 任務副項目科學家、噴氣推進實驗室水和能源循環學科項目經理 JT Reager 表示，儘管衛星記錄只涵蓋了 22 年（2002 年至 2024 年），但它仍然揭示了世界各地氣候和水系統的緊密聯繫。
“他們正在計算厄爾尼諾和拉尼娜等大規模氣候週期的時間，以及它們如何影響洪水和乾旱。這是我們所有人都必須應對的問題，”沒有參與這項研究的里格說。 “不僅僅是太平洋會自行發揮作用。那裡發生的一切似乎最終都會影響我們陸地上的所有人。”
為極端條件做好準備 這不僅僅是短缺。
斯坎倫表示，研究結果凸顯了社會需要重新思考如何應對水挑戰的必要性。她說，重要的是要針對水過多和過少之間的動態制定計劃，而不是僅僅關注稀缺問題。
“我們經常聽到這樣的說法：我們脫水了，但實際上這是在應對極端情況，”斯坎倫說，“這是一個不同的信息。”
該研究由德克薩斯大學傑克遜地球科學學院資助。
