非洲干旱——看不见的河流

非洲对温室气体增加的贡献不大，但温室气体引起的升温将对整个非洲大陆产生深远的影响。干旱和洪水发生的频率和强度存在着不确定性，这尤其令人担忧。比如，近日发生在非洲东部和南部的严重干旱给人们敲响了警钟：在未来，粮食和能源生产系统以及安全供水面临的压力与日俱增。

　　对于未来可能发生的变化，我们掌握的信息越可靠，就能越早着手进行有效的规划和适应。然而，在非洲，有关气候变化的信息很难获取。气候预测模型往往无法在非洲奏效——或者说，模型的预测与观察到的当日降雨量和降雨分布情况不一致。人们对这一区域气候的认知也多有不足。

　　发表在《地球物理通讯》的一项新研究填补了这一关键的知识缺口：水汽在非洲大陆上是如何移动的？研究人员还探讨了气候模型能否掌握水汽输送的主要路线。水汽是形成降雨的必要条件，从海洋输送到地面这一过程必不可少。

　　研究发现，水汽的输送是在一条条“看不见的河流”中进行，它们集中在非洲东部和南部一些主要河谷的地面以上500米处。这些汽流的总输水量是刚果河的五倍。

图1：横穿东非高原的大气层中的水汽（等高线）和风（阴影部分）的横截面。该图表明水汽通过河谷在低层大气中输送的方式且水汽输送在夜间最为强烈。

　　汽流自东向西移动，将来自印度洋的水汽输送到非洲东部，最终到达刚果盆地雨林——地球上最潮湿的地方之一。水汽离开东非时，这条“看不见的河流”带走了大气层中的水分，使肯尼亚、坦桑尼亚、莫桑比克等一些东非国家的降雨量减少。当水汽输送特别强烈时，东非许多地区都会出现干旱情况：可以说水汽的输送是非洲干旱的主要原因。

图2：该图体现了非洲上空昼夜水汽输送情况。水汽在夜间沿着与河谷相对应的路线从印度洋向内陆地区的刚果盆地移动。

　　水汽的输送是导致干旱的重要因素，因此了解气候模型对这些看不见的河流的模拟效果十分必要。令人欣慰的是，研究发现，最先进的模型在捕捉大气汽流方面表现良好。可能是因为这些模型能够准确描绘非洲河谷和山脉的复杂细节。

　　但大多数模型——包括政府间气候变化专门委员会（IPCC）报告中使用的一些模型——都无法详细地描绘山脉和模拟正确的河流结构。这就导致模型难以捕捉到区域性的干旱情况。在使用这些模型来预测未来变化时应慎之又慎。

　　尽管“看不见的河流”非常重要，研究人员能得到的观察数据却很有限：这方面的许多知识都来源于不断改进但仍有欠缺的模型模拟。在未来的工作中，研究人员将对这些看不见的河流进行详细测量，了解它们未来的变化趋势。希望能帮助政策制定者为应对不确定的未来做好准备。

　　https://reachwater.org.uk/the-invisible-rivers-implicated-in-african-drought/

　　摘自：《水利水电国际资讯摘要》