先进的计算技术为研究“突发性干旱”提供了新的窗口。研究气候变化对气象影响的科学家通常关注的是恶劣天气和飓风的增加。现在，他们正在研究全球变暖的另一个后果，这将对经济产生重大影响:干旱。
美国能源部阿贡国家实验室的研究人员开发了一种新的方法来评估美国几个不同地区在本世纪剩余时间发生极端干旱的可能性。使用这种基于非常详细的区域气候模型的方法，他们发现干旱可能会因全球变暖而加剧。这一发现在美国中西部、西北部和加州中央谷等地区尤为明显。
＂预计全球变暖导致的干旱加剧可能会在作物损失、野火和水资源需求方面产生重大后果。”阿贡环境科学家、这项新研究的作者Rao Kotamarthi说。
在展望本世纪剩余时间内干旱的未来预测时，研究人员认为，这项新技术可以帮助他们理解“突发性干旱”事件，这种事件发生时间短至几周。“暴发性干旱，顾名思义，发生得非常快，Kotamarthi说。常规干旱与长期缺乏降水有关，而突发性干旱则是由于高温和极高的蒸发率”。
与飓风有严格的分类标准不同，科学家们使用各种方法来对干旱进行分类。这些数据从来自农民的报告到降雨量不足，以评估哪些地区正在经历干旱。Kotamarthi说，在美国的一些地区，通常一开始降水量就相当少，比如美国西南部，缺乏降水可能不足以充分反映干旱的影响。
研究人员没有使用降水亏缺来识别干旱，而是采用了一种名为水汽压亏缺(VPD)的新方法。VPD是根据温度和相对湿度的组合计算的，由饱和时空气所能容纳的水蒸气量与可用水蒸气总量之间的差值组成。“长期高于平均VPD可能意味着干旱正在发生，”阿贡的环境科学家布兰迪·甘梅林说。我们完全忽略了降水，以不同的方式看待干旱——;主要研究温度和未来温度变化对干旱的影响”。
因为空气可以容纳的水分量取决于其温度，较热的空气通常比较冷的空气具有更高的VPD。”冷空气比热风保留的水分少，所以空气温度越高，它能容纳的水蒸气就越多，水蒸气就能从表面吸走水分，使其干燥”,Gamelin说。
Gamelin表示，argonne生产的标准化VPD干旱指数(SVDI)的正值代表干燥条件。
由于目前的干旱监测指数依赖于每周或每月的数据，它们通常代表实际干旱的滞后指标。Gamelin说，由于SVDI使用的是每日数据，它对识别短时间内发生的突发性干旱很有用。
一篇基于这项研究的论文，”21世纪美国极端干旱和水汽压不足的预测发表在5月21日的《科学报告》上。
除了Kotamarthi和Gamelin，该研究的其他作者还包括Argonne的Jeremy Feinstein, Jiali Wang, Julie Bessac和Eugene Yan。
该研究由美国电话电报公司的一个战略合作项目资助。研究人员使用了由阿贡领导计算设施(ALCF)、阿贡实验室计算资源中心和劳伦斯伯克利国家实验室的国家能源研究科学计算中心(NERSC)提供的计算资源。ALCF和NERSC是美国能源部科学办公室的用户设施。
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