美国干旱监测能跟上气候变化吗？

以其黄色、橙色和红色的光芒而闻名， 美国干旱监测 自 1999 年以来，水资源管理局每周都会向全国各地的农民、居民和官员发出即将出现水资源短缺的警告。

在土壤湿度、温度、积雪、融水径流、水库水位等数据的支持下，该地图已成为确定水源供应前景、宣布干旱紧急情况以及决定在何时何地分配政府援助等的重要工具。

但根据最近发表在《自然》杂志上的一项研究，随着美国西部干旱期的延长和持续，对地下水储备和科罗拉多河造成越来越大的损害，这一关键的诊断工具也难以跟上气候变化的步伐。 美国地球物理学会进展杂志。

研究人员表示，一个问题是，该监测器是在西南部历史上最干旱的时期之一开始时发射的，而且它从未根据 该地区日益干旱。

“该产品必不可少，但在我看来，它无疑也受到气候变化的影响，”该研究的作者之一、达特茅斯学院地理学副教授贾斯汀·曼金 (Justin Mankin) 表示。“我们干旱研究界需要讨论在干旱气候背景下如何看待干旱监测。”

研究发现，该监测装置确实提供了特定时刻气候系统发生情况的准确可靠快照，包括全球变暖和拉尼娜现象的混合，这些情况导致了美国西南部出现干旱。

但它的引入恰逢西部数十年干旱期的开始，包括该地区的 至少过去 1200 年来最干旱的 22 年，有时也称为 特大旱灾。

根据干旱监测的概率，在此期间，加州部分地区遭遇了异常干旱（五种可能干旱类型中最糟糕的一种），其发生频率比正常值高出九倍。研究发现，这些地区处于这一类型的时间占 18%，或持续近四年，而正常基准为 2%。

这一发现引发了一些问题：熟悉的评估方法如何才能最好地应对长期趋势，以及针对周期性异常设计的产品是否能够准确捕捉更大、发展更缓慢的危机。

“这些趋势……强调了产品本身的理论指导方针，我认为会削弱其作为决策者的效用，”曼金说，他也是前美国国家海洋和大气管理局 干旱特别工作组。

但该研究的另一位作者、哥伦比亚气候学院的气候科学家杰森·斯默登 (Jason Smerdon) 表示，如果异常情况持续数月甚至数年，则由异常情况引发的资源可能很快枯竭。

“这是紧急情况，但是一种不同的紧急情况，”斯默登说。“如果情况一直处于深红色，那么短期救援援助并不是解决问题的正确方法。我认为，这是一个更长期、更持久的紧急情况，需要不同的规划和不同的救援。”

参与干旱监测的专家表示，他们愿意接受反馈，同时也承认该工具有其局限性。

“干旱监测器从未打算成为气候变化指标——它旨在实时评估干旱情况，” 国家抗旱中心 该研究由内布拉斯加大学林肯分校与美国国家海洋和大气管理局以及美国农业部合作开发。

他说，监测系统采用“证据聚合”方法，每周收集数十个指标的数据，包括降水量、土壤湿度、积雪、雪水当量、径流量、蒸散量以及地下水和水库水位的测量值。这意味着他们也在一定程度上受制于这些工具的局限性。

每周四发布之前，全国 400 多名专家都会审阅更新草案并对其结论进行评估。斯沃博达于 1999 年与他人共同创办了《干旱监测》，并担任了 17 年的作者，他表示，这样的产品很少能有如此多的意见，而且在科学上也增添了一点艺术性。

但目前的问题是，目前还不知道西部的特大旱灾是否代表着 永久的气候转变 他说，这可能需要重新校准工具，或者未来是否还会有更潮湿的日子。在本来就干旱的地区，谁来决定水分的微小变化何时会超过临界点，进入新时代？

“我们已经看到了这些持续数十年的干旱，之后又恢复到更湿润的状态，”斯沃博达说。“因此，由于气候变化，现在真正的挑战是，20 年后，我们是否永远不会看到这种转变？因此，我们是否应该将特定地区的气候划分为更干旱的气候？这是一个真正价值数千亿美元的问题，而我们目前的指标——没有一个能解决这个问题，因为我们不是预测工具。”

好消息是，监测系统通常擅长根据区域差异对分类进行标准化，例如，一次“异常”干旱对加利福尼亚州和佛蒙特州等地的影响可能有很大不同，斯默登说。

但他说，每周的快照也“不足以让我们思考，面对西部即将面临的不断增加的水压，我们应该去哪里，做什么”。

例如，研究人员发现，在 23 年的研究期间，南加州从未被归类为异常干旱——尽管洛杉矶及其周边地区有数百万人受到干旱的影响。 史上最严厉限水措施 这是该州有记录以来最干旱的三年。

此外，干旱监测目前显示，加州和西南部大部分地区 摆脱干旱最严重阶段 在过去两个多雨的冬天之后。但是 地下水供应仍然枯竭，以及 科罗拉多河尚未完全恢复 经历了二十多年的干涸，米德湖的容量目前仍然只有 35% 左右。

曼金说：“它们是西方水资源经济的中央银行，但你看看地图，上面并没有以任何实质性的方式标注出来。”

斯沃博达表示，科罗拉多河流域目前的水位读数是一把“双刃剑”。米德湖不太可能再次达到满水状态，但如果继续在干旱监测中反映这一情况，该湖的地图将永远是红色的。

“挑战始终是，你不想过早喊‘狼来了’，但你肯定也不想等到狼吃了你才喊‘狼来了’，”他谈到宣布干旱时说道。“当你摆脱干旱时，同样适用。干旱的影响可能会持续。”

他补充说，其他工具，例如美国垦务局和加州水资源部的水库监测器，比干旱监测器更能测量该地区的水资源短缺和供应情况。

但研究人员表示，有潜在的方法可以帮助该工具适应气候变化，包括扩大其基线以涵盖当前特大干旱开始之前的潮湿时期，这将有助于均衡钟形曲线并减少极端事件的发生频率。

增加一个新的“超级异常”类别也可能有助于校准。这一举措已经被提议用于其他恶化的气候事件，例如 新的“6 级”飓风。

然而，研究人员表示，对于干旱来说，这种解决方案是有局限性的，因为干旱受到水量的严格限制，而飓风则没有强度的上限。

斯沃博达同样表示，干旱监测系统受到其所依赖的许多产品记录有限的限制。此外，调整“正常”也意味着所有相关政策（例如农业服务局的救济）也必须改变。

他和研究人员都表示，这些问题并不一定表明监测系统存在缺陷，而是强调需要多种工具。美国干旱监测系统不应成为决策的唯一依据，而应继续与水库观测、积雪调查和其他测量相结合，以形成完整的图景。

曼金表示，他希望这项研究能够让人们认识到长期适应的必要性——以及加州和其他州将比以前更频繁地遭遇干旱的可能性。

然而，他和斯默登强调，这项研究不应该损害干旱监测系统的价值，也不应该损害那些每周更新该系统的人的工作。

“监测干旱情况并了解美国各地的水文气候变化情况非常重要，将其作为资源和规划手段确实改变了局面，”斯默登说。“我只是认为它必须不断发展。我们必须思考在气候变化的情况下，干旱监测这样的工具意味着什么。”