在日益嚴(yán)峻的全球變暖背景下，一個(gè)令人揪心的假設(shè)曾長(zhǎng)期籠罩在氣候科學(xué)界上空：地球是否會(huì)因?yàn)闃O端氣候的連鎖反應(yīng)，在同一時(shí)間內(nèi)陷入大面積干涸？

近日，印度甘地納格爾理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)與國(guó)際合作伙伴共同揭示了海洋溫度模式在遏制全球干旱蔓延中的關(guān)鍵制約作用。這項(xiàng)發(fā)表在《通訊-地球與環(huán)境》雜志上的研究，通過(guò)長(zhǎng)達(dá)一個(gè)世紀(jì)的氣候數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，全球范圍內(nèi)同步發(fā)生的干旱實(shí)際影響面積僅占全球陸地的1.8%至6.5%。

這一數(shù)據(jù)遠(yuǎn)低于此前某些極端預(yù)測(cè)所稱的“地球六分之一的面積可能同時(shí)干枯”。研究人員指出，地球并沒(méi)有我們想象中那么脆弱，自然界的海洋波動(dòng)在客觀上充當(dāng)了防止全球干旱全面爆發(fā)的“調(diào)節(jié)閥”。

由烏迪特·巴蒂亞博士領(lǐng)導(dǎo)的這項(xiàng)研究，聯(lián)合了印度甘地納格爾理工學(xué)院及德國(guó)萊比錫赫姆霍茲環(huán)境研究中心的研究人員。他們采用了一種獨(dú)特的視角：將全球各地的干旱爆發(fā)視為一個(gè)復(fù)雜全球網(wǎng)絡(luò)中的特定事件。

“如果兩個(gè)遙遠(yuǎn)的地區(qū)在很短的時(shí)間窗口內(nèi)同時(shí)陷入干旱，我們就將其定義為‘同步’，”甘地納格爾理工學(xué)院機(jī)器智能與韌性實(shí)驗(yàn)室及人工智能韌性與指揮中心負(fù)責(zé)人巴蒂亞博士解釋道。

通過(guò)繪制數(shù)千個(gè)此類(lèi)連接點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)精準(zhǔn)識(shí)別出了全球范圍內(nèi)的“干旱樞紐”，這些樞紐主要集中在澳大利亞、南美洲、非洲南部以及北美洲的部分地區(qū)。研究人員通過(guò)分析小麥、水稻、玉米和大豆的歷史產(chǎn)量，評(píng)估了中度干旱對(duì)全球糧食生產(chǎn)的真實(shí)沖擊力。

印度甘地納格爾理工學(xué)院的人工智能科學(xué)家赫曼特·普尼亞指出，在許多主要農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)，當(dāng)中度干旱發(fā)生時(shí)，作物歉收的概率會(huì)顯著上升。對(duì)于玉米和大豆等作物，部分地區(qū)的作物減產(chǎn)概率甚至?xí)j升至40%到50%以上。

這種極高的減產(chǎn)概率意味著，一旦全球多個(gè)糧食產(chǎn)區(qū)同時(shí)遭遇旱災(zāi)，后果將是災(zāi)難性的。研究的核心發(fā)現(xiàn)為這種擔(dān)憂提供了另一種視角。

研究揭示，盡管全球變暖在加劇，但自然的地理氣候過(guò)程——尤其是太平洋及其他海域的海表溫度變化，有效限制了干旱蔓延的范圍和均勻度。

這種氣候波動(dòng)的主要驅(qū)動(dòng)力是厄爾尼諾-南方濤動(dòng)，這一存在于太平洋上的自然冷暖循環(huán)正在重新塑造全球的降雨版圖。在厄爾尼諾年份，澳大利亞會(huì)演變?yōu)轱@著的干旱樞紐，而其他地區(qū)則會(huì)產(chǎn)生截然不同的氣象反應(yīng)。到了拉尼娜年份，干旱模式會(huì)再次發(fā)生偏轉(zhuǎn)，往往在地理分布上變得更加零散。

目前在美國(guó)東北大學(xué)攻讀博士學(xué)位的丹麥·曼蘇爾·坦塔里認(rèn)為，這些由海洋驅(qū)動(dòng)的波動(dòng)創(chuàng)造了一套區(qū)域性響應(yīng)的“補(bǔ)丁”，從而防止了橫跨多洲的單一全球干旱的出現(xiàn)。

這種復(fù)雜的調(diào)節(jié)機(jī)制，使得海洋驅(qū)動(dòng)的波動(dòng)限制了多洲同步干旱的涌現(xiàn)，保障了地球不同區(qū)域在面對(duì)極端氣候時(shí)具有差異化的緩沖時(shí)空。

為了進(jìn)一步理解干旱的驅(qū)動(dòng)深度，研究團(tuán)隊(duì)深入探討了降雨與氣溫之間的交互作用。研究發(fā)現(xiàn)，在過(guò)去幾十年的長(zhǎng)期變化中，全球約三分之二的干旱加劇可歸因于降水量的波動(dòng)，而剩下的三分之一則源于氣溫升高帶來(lái)的蒸發(fā)需求增加。

這一發(fā)現(xiàn)警示我們，雖然目前海洋尚能調(diào)節(jié)同步干旱的范圍，但溫室效應(yīng)引發(fā)的蒸發(fā)壓力正在悄然改變干旱的屬性。隨著全球氣溫的持續(xù)攀升，溫度驅(qū)動(dòng)的干旱模式可能在未來(lái)打破現(xiàn)有的海洋調(diào)節(jié)平衡。

這項(xiàng)基于大數(shù)據(jù)的研究，為全球農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)管理提供了全新的路徑。它促使我們超越孤立的天氣預(yù)報(bào)視角，將地球看作一個(gè)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)，從而在局部旱情演變?yōu)槿蛭C(jī)前識(shí)別出預(yù)警信號(hào)。

印度甘地納格爾理工學(xué)院水與氣候?qū)＜摇⒂《茸罡呖茖W(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)尚蒂·斯瓦魯普·巴特納加爾獎(jiǎng)獲得者維馬爾·米什拉教授強(qiáng)調(diào)，這些發(fā)現(xiàn)凸顯了國(guó)際貿(mào)易、糧食儲(chǔ)備和靈活政策在現(xiàn)代治理中的極端重要性。

由于干旱幾乎不會(huì)在同一時(shí)間打擊所有地區(qū)，科學(xué)的統(tǒng)籌規(guī)劃可以利用這種“自然的地理多樣性”來(lái)緩沖全球糧食供應(yīng)。通過(guò)跨區(qū)域的調(diào)度與合作，全球市場(chǎng)有能力抵消局部歉收帶來(lái)的價(jià)格劇震。

巴蒂亞博士最后總結(jié)道：“我們的研究表明，在變暖的行星面前，人類(lèi)并非束手無(wú)策。通過(guò)理解海洋、降雨與溫度之間的微妙平衡，政策制定者可以將資源集中在特定的干旱樞紐，建立起穩(wěn)定市場(chǎng)的制度渠道?！?/p>

這種深度的氣候認(rèn)知正在改變我們保護(hù)世界食物鏈的方式。人類(lèi)的智慧在于，能從全球氣象波動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)中尋找到避險(xiǎn)的路徑，在下一次極端氣候來(lái)臨前，預(yù)先穩(wěn)定搖晃的天平。