撒哈拉沙漠遭遇罕见洪水袭击,全球变暖下— 干旱区暴雨事件或更加频发

2024-10-23 11:08 来源: 中国气象报 |作者: 吴鹏

近期,撒哈拉沙漠部分地区遭遇罕见降水,雨量之大为数十年来少见,导致一些地方出现水从沙丘冒出的奇景,有些干旱地区甚至遭遇暴雨,引发洪水侵袭。

作为世界最大的沙漠,撒哈拉沙漠横跨北非、中非和西非的十几个国家。这里属于热带沙漠气候,是世界上最炎热干旱的地区之一,年降水量不足50毫米,有的地区一年之内滴雨不降。如今这里为何一反常态发生洪水?又有何影响?是全球气候变暖所致吗?类似极端天气气候事件今后会更为频发吗?

沙漠洪水的背后“推手”

撒哈拉沙漠处于副热带高压下沉区,降水主要集中在7月至9月,一般其西部年降水量相对较多,东部年降水量相对较少。此次发生较多降水的地区是摩洛哥,其位于北非的西北角,紧邻大西洋。此地区以往年均降水量不足250毫米,然而今年9月底,在摩洛哥首都拉巴特以南约450公里的塔古尼特村庄,24小时降水量超过100毫米,连续两天的降水量超过了该地区往年一年的平均降水量。如此短的时间内出现如此大的降水量,在过去三四十年间未曾有过。

撒哈拉沙漠南缘今年也经历了不寻常的降水。卫星影像显示,近期撒哈拉沙漠南缘长期干旱地带多发暴风雨,使得原本常年贫瘠的沙漠里出现不少绿色植物。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)气候预测中心数据显示,尼日尔、乍得、苏丹等国的部分地区,自7月中旬以来的降水量超过了正常值的4倍。

沙漠为何会发生强降水?

影响撒哈拉沙漠地区的主要天气系统有西非季风、热带辐合带、温带气旋等。西非季风是影响北非西部,尤其是撒哈拉以南萨赫勒地区降水的主要系统。每年夏季(6月至9月),南半球的暖湿空气从大西洋向北移动,带来季风降水。

专家分析,此次摩洛哥地区发生的暴雨与东大西洋上的温带气旋,即飓风“柯克”引导东大西洋的水汽进入干旱区有关。温带气旋是影响北非沿海地区的重要天气系统,尤其是在秋冬季节。当地中海上空的低压系统与湿润空气结合时,会给摩洛哥、阿尔及利亚、突尼斯等北非地中海沿岸带来降水。9月7日至8日,同样是受温带气旋影响,摩洛哥、阿尔及利亚、突尼斯和利比亚等国部分位于撒哈拉沙漠的地区降水量达10毫米至200余毫米。2023年9月,飓风“丹尼尔”在利比亚沿岸登陆,随之带来大量降水,量级相当于当地年降水量的2至10倍,部分地区甚至达到10倍以上。

沙漠洪水,一把“双刃剑”

今年9月以来,摩洛哥东南部塔塔省和拉希迪耶省等地区多次遭遇暴雨并引发洪水。强降水导致多地道路中断、基础设施被毁,民众生活受到严重影响。

暴雨过后,部分沙漠地区的水从沙中涌出,穿过沙丘和沙漠植物群,已经干涸了50年的伊里基湖被填满。在阿尔及利亚,迈拉赫盐沼也被雨水填满,实属罕见。

降水之后,水为何会从沙丘中冒出?其实这主要与沙丘渗透性和地形有关。由于沙子具有较高的渗透性,雨水会快速下渗并进入地下水层。当大量降水渗入地下后,会显著提高地下水位和水压。如果地下水层的水压超过地表层的承受能力,水便会通过沙丘或地表的裂缝、孔隙冒出地面。此外,在沙漠地形中,沙丘往往环绕着低洼地区,极端降水会在这些低洼地区积水,导致局部地下水压力增加,使水在这些区域通过沙丘渗出或冒出。

沙漠干旱区生态系统脆弱,缺乏应对降水的自然调节能力。因此,一旦沙漠中出现强降水,往往会给防护措施较弱的设施和人居环境带来破坏,其危害性甚至比内陆地区更大。

摩洛哥大部地区已连续6年干旱,农民不得不休耕,城市和村庄被迫实行定量供水。然而,极端降水还可能引发洪水,冲毁农田、灌溉系统和农业基础设施。由于沙漠地区缺乏有效的防洪系统,洪水的破坏力往往十分严重,导致作物减产甚至绝收。因此,沙漠农业的发展在很大程度上依赖于降水的适度性和稳定性。

值得注意的是,降水虽然有利于植物生长,但沙漠中的动物与植物长期适应了干旱环境,突发强降水会造成水资源过量,反而会对一些动物与植物构成威胁。此外,沙漠地区通常较干燥,病原体繁殖能力较弱,但强降水过后,积水可能会滋生蚊虫,传播疟疾、登革热等疾病。

全球变暖或加剧沙漠极端天气气候事件的发生

随着气候变暖加剧,全球水文循环一方面会加速,另一方面会变得更加不稳定和不可预测。同时,由于极端天气气候事件的局地性特征,全球各地都面临日益严重的洪灾或干旱,以及旱涝急转带来的灾害挑战。有研究表明,全球变暖背景下,干旱区的暴雨发生频数也在增加。近年来,我国西北干旱区暴雨事件频发,在塔克拉玛干地区也出现过洪水。

极端天气气候事件虽然让一些长期干旱的沙漠地区变绿,但它扰乱了大西洋飓风的节律,让一些原本应该有雨水的地方遭受干旱影响,也让一些长期干旱的地区遭受洪水袭击。今年6月发表在《自然》杂志上的一项研究显示,随着全球大气中二氧化碳水平的增加和全球变暖,在未来几十年里,热带辐合带可能会向北移动更远,这意味着撒哈拉部分地区的降水可能会增多。

研究显示,近40年来,撒哈拉沙漠降水呈现增加趋势,平均每十年增幅达15.2%。撒哈拉沙漠降水也经历了显著的年代际变化,1971年至1990年代初,撒哈拉沙漠夏季降水经历了显著的干旱事件,这可能与1950年至1980年代末全球降水减少、萨赫勒地区干旱有关。1990年代初至2010年,干旱呈现出明显的恢复趋势,但在1992年出现突变,之后每十年降水增加18%。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布第六次评估报告指出,自20世纪60年代以来,北非东部降水量超过10毫米的天数减少,连续干旱天数增加,而北非西部的暴雨和洪水事件有所增加。

那么未来一段时间,撒哈拉沙漠这种“一天下了一年甚至十年的雨”等极端降水事件会变得更加频发吗?

气候模式对撒哈拉沙漠地区未来降水的模拟预测结果显示,当全球升温水平达到2℃及以上时,撒哈拉沙漠东北部极端降水强度减弱,而西北和南部极端降水强度增加,“一天下了一年甚至十年的雨”等极端降水事件可能会变得更加频发。这与全球变暖背景下,海温升高、热带辐合带向北移动,从而导致热带气旋强度增加、频数增加、位置发生北移等因素有关。

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