2022年，全球部分最大河流的水位降至历史低位。
美国密西西比河水位降至极低水平，驳船无法通航。
专家表示，了解大型河流如何应对气候变化至关重要，有助于各行业和社区为未来做好更充分的准备。
河流是连接城市与生态系统的重要通道。当干旱发生时，水位下降，河道通航变得更加困难，成本也更高。
2022年，全球部分最大河流的水位降至历史低位，其中包括欧洲的莱茵河和中国的长江。10月中旬，密西西比河在田纳西州孟菲斯段水位降至极低水平，以至于驳船无法通航，需要进行疏浚，并从上游水库进行特别泄水，以保持航道畅通。
密西西比河下游的状况可能有所缓解，得益于冬季初期的降雨。但正如地球 科学家在孟菲斯大学所指出的，我们将今年水位的急剧下降视为气候变化影响下未来的一个预兆。
河驳船是长距离运输大宗商品（如粮食运输）和重型设备的高效方式。但这仅适用于正常水况。气候变化导致密西西比河极端低水位与高水位之间的波动加剧，这意味着典型的水况已不再是常态，未来河运也可能更频繁地面临积压问题。
水量大幅减少
干旱通常始于降水低于正常水平之时。温度、风力、云量以及该地区土壤类型等诸多其他因素，也会影响干旱的严重程度。土壤可以保存前几个月降水形成的水分，为河流提供水源，从而延缓下游水位下降的出现。
在孟菲斯，2022年6月下旬出现炎热干燥天气，并持续到初秋。气温升高加快了蒸发速率，降低了土壤湿度，形成了骤发性干旱——即在数周内迅速形成的干旱。
密西西比河的流域覆盖的区域面积为120万平方英里（320万平方公里），超过美国本土面积的40%。由于更多支流汇入，尤其是在密西西比河下游，这里形成了巨大的水流。
水位正常时，每秒有超过50万立方英尺（1.4万立方米）的水流经孟菲斯。这相当于不到一分钟即可注满位于加利福尼亚州帕萨迪纳的玫瑰碗体育场。
密西西比河下游的河流流量对降水变化的反应可能较为缓慢，因为水需要长途跋涉才能抵达该地区。然而，在近期的骤发性干旱期间，河流水位从8月到10月急剧下降，2022年10月20日，孟菲斯段水位降至历史最低点。河水在11周内下降了20英尺。
骤发性干旱模式的变化
2022年的骤发性干旱发生在一个长期趋势之中：过去一个世纪以来，密西西比河下游的年度最低水位持续下降。换言之，每年的最低水位正变得越来越低。
这些极端低水位的主要原因有两个。第一，修建船闸、水坝和堤防用于洪水管理自20世纪30年代起已在上游截留了河流中日益增长的水量，并减少了河流流量的变化。这无意中使低水位事件变得更加严重。
第二，2022年的骤发性干旱影响的区域与以往极端低水位事件不同。过去几年，炎热干燥的骤发性干旱天气主要集中在密西西比河支流密苏里河和俄亥俄河流域上空，这些河流均汇入密西西比河。这导致流入密西西比河下游的水量减少。2022年，支流的土壤湿度正常，但骤发性干旱在美国中部密西西比河本身的上空形成，加剧了蒸发，并降低了密西西比河下游的水位。
像密西西比河这样的大河，即使其主要支流保持正常水位，干流仍可能出现低水位，这一观点与关于水文干旱的传统认识相悖。密西西比河流域今年发生的这一历史性事件表明，气候变化正在改变大型河流，高温加剧了蒸发，并使土壤变得更加“干渴”。
驳船积压
密西西比河是将粮食从农业州运往国内及出口市场的重要水道。对于商业运输而言，驳船是成本最低、最可持续的方式。通过驳船运输粮食。
单艘料斗驳船所能运载的干货量相当于16节铁路货车厢或70辆卡车。美国约92%的农产品出口，包括大豆、玉米和小麦，经由密西西比河流域运输。
水位偏低会减少河道中足够深、可供驳船通行的航段。2022年10月7日，由于河道封闭，密西西比河沿线多处积压了2000多艘驳船。低水位同时扰乱了南北两个方向的运输。
在收获季节，对驳船运输的需求更高，运费随之上涨。驳船运费可能因市场供需、驳船船队规模及其他因素而出现显著波动。
由于水位偏低导致密西西比河航运受限，驳船运输粮食的每周成本急剧上升。2022年夏季，驳船运输的平均费率从每吨约11至12美元飙升至2022年10月的每吨71美元以上。11月，平均费率降至每吨27.25美元，但仍是常规费率的两倍多。
应对更多低水位情况的准备
大气温度升高可能导致更多水分蒸发，引发干旱，同时也可能容纳更多水汽，引发极端降雨。北美的史前河流记录表明1000年前的较暖气温使降水模式变得更加多变，出现严重干旱与极端洪水交替的情况——这与我们目前在密西西比河下游看到的情况相似。
过去100年间，密西西比河谷从极度干燥到极度湿润的年际变化日趋频繁。我们预计，这一趋势将随着全球气温持续上升而延续，这是气候变化所致。
运输粮食的公司将寻求替代运输方式，而反复疏浚可能是保持河道通航所必需的。这将使运输成本更高，且成本增加将转嫁给消费者。
河流低水位还会使盐水从墨西哥湾向北侵入，这可能污染饮用水供应，影响路易斯安那州南部地区。为防止这种情况发生，美国陆军工程兵团正在修建一道水下堤坝，以阻挡密度更大、会沉入淡水之下的盐水向上游移动。
整个20世纪，密西西比河的河道工程主要出于减少洪水灾害的需要。洪水缓解在未来仍将十分重要，但低水位事件的风险也将增加。随着美国进入水文极端事件的新时代，我们认为，了解流域和大型河流如何应对气候变化至关重要，有助于各行业和社区为未来做好更充分的准备。
