一项新研究表明，在全球层面，对河流和溪流的变化起关键作用的是气候变化，而非水资源与土地管理。
研究人员分析了全球7,250个测量站的数据，发现1971年至2010年间河流流量发生了系统性变化。
他们将观测结果与气候模型的模拟结果进行了比较，模拟分别在有人为温室气体排放和无人为温室气体排放的情况下各运行了一次。
气候变化影响着地球的水分平衡：根据地区和一年中的时段不同，这可能影响河流中的水量，进而可能导致洪涝或干旱加剧。
河流流量是衡量人类与环境可利用水资源的重要指标。可利用的水量还取决于其他因素，例如对水循环的直接干预或土地利用变化。例如，如果水被引流用于灌溉或通过水库进行调节，或森林被砍伐并在其位置种植单一作物，这些都可能对河流流量产生影响。
然而，研究人员尚未利用直接观测数据调查近年来全球河流流量的变化情况。同样，迄今为止，研究人员也未能厘清全球范围内可见的变化究竟是归因于气候变化，还是归因于水资源与土地管理。
如今，研究人员在分析了全球7,250个测量站的数据后，成功厘清了这些因素的影响。该研究发表于《科学》杂志，表明1971年至2010年间河流流量发生了系统性变化。研究揭示了复杂的变化格局：地中海及巴西东北部等部分地区变得更加干旱，而其他地区（例如斯堪的纳维亚半岛）的水量则有所增加。
全球河流流量的变化
“然而，真正的问题在于这一变化的成因，”第一作者、苏黎世联邦理工学院大气与气候科学研究所教授索尼娅·塞内维拉特（Sonia Seneviratne）领导的研究小组高级助理卢卡斯·古德蒙森（Lukas Gudmundsson）表示。
为回答这一问题，研究人员利用全球水文模型开展了多项计算机模拟，模型输入的是所研究时段（1971年至2010年）的观测气候数据。模型计算结果与观测河流流量的分析结果高度吻合。“这意味着气候条件可以解释流量变化的观测趋势，”古德蒙森表示。
在第二个步骤中，研究人员在模拟中加入了额外的水资源与土地管理因素，以研究这些因素的影响。然而，这并未改变结果。“水资源与土地管理的变化显然并非造成全球河流变化的原因”，古德蒙森表示。
尽管水资源管理和土地利用可能导致局部流量出现较大波动，但古德蒙森表示，对此进行调查不在本研究的范围之内。“对我们而言，关注的不是局部趋势，而是在较长时期内显现出来的全球性变化。”
因此，研究人员并未孤立地看待单个测量站的数据，而是将其汇总为更大的次大陆区域进行分析，从而得以识别气候变化的影响。
模型提供了“对现实的反映”
研究人员利用探测与归因方法证实了气候变化所起的作用。为此，他们将观测结果与气候模型的模拟结果进行了比较，模拟分别在有人为温室气体排放和无人为温室气体排放的情况下各运行了一次。
“这表明，若没有气候变化的影响，观测到的这些变化发生的可能性极低，”古德蒙森表示。
该研究首次利用直接观测数据证明，气候变化对河流具有全球可见的影响。“这得益于来自12个国家的研究人员与机构之间的密切合作，此项研究才得以实现，”古德蒙森表示。
全球7,250个测量站的数据收集同样是合作的成果：研究人员此前已与澳大利亚的合作伙伴共同完成了数据整理工作。这些数据目前构成了现有最大规模的全球河流流量观测数据集。“得益于这些数据，我们得以验证模型，并证明其能够很好地反映现实，”古德蒙森表示。
这意味着，模型还能够为河流未来的持续变化提供可靠的情景预测。此类预测为受影响地区的规划提供了重要依据，有助于保障供水安全并适应气候变化。
