位于加州理工学院的美国宇航局喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory of NASA）研究发现，从 2003 年到 2019 年，全球蒸散发量（evapotranspiration）增加了10%。此项研究发表在《Nature》期刊《A 10 per cent increase in global land evapotranspiration from 2003 to 2019》论文中。
图一 研究发现2003-2019年间的全球蒸散量呈现增长趋势 | 来源：Pascolini-Campbell et al (2021).
土壤和水体表面的水会通过蒸发发生转移，蒸腾作用则指植物中的水分通过气孔流失，这两项水从地表转移到大气的过程统称为蒸散发（或简称为蒸散），是地球水循环的主要组成之一。近年来，科学家推测由于全球温度上升，地球的水循环将获得更大能量而变得更加剧烈。然而，由于没有可靠的方法评估全球的蒸散量，证明这一点十分困难。在这项工作中，研究人员找到了一种使用卫星信息计算一段时间内全球蒸散量的方法。
本论文的研究人员利用了一个全新的方法，从重力恢复和气候实验（Gravity Recovery and Climate Experiment, GRACE）和其后续的GRACE-FO卫星任务数据来计算大量水的位置变化。这个方法不需要卫星直接看到地球表面，因此不会受到云层的干扰。来自卫星的数据是重力变化的形式，由于陆地的重力变化不大、云也不具有太大质量，使得重力变化数据基本与大量水的位置变化相对应。研究人员由此计算出2003年至2019年的全球蒸散量，发现每年略有上升，并且在整个时间段内的上升率约为10%。此研究结果所显示的趋势与科学家们的推断相吻合。
图二 研究人员利用GRACE卫星数据进行全球范围内的蒸散量计算 | 来源：NASA PO.DAAC.
本文通信作者Madeleine Pascolini-Campbell解释，“增加的蒸发量会影响可用于农业和供水的地表水量。未来，蒸散量的增加也可能意味着某些地区的土地水分流失增加并导致干旱，而其他地区由于大气环流受到影响而经历更强烈的降雨。”
相较于过去普遍的测量方式例如遥测和原位测量，此研究对蒸散量进行了“批量估计”，从宏观的尺度引入了一个新证据，表明随着气温升高，水循环变得更加激烈。然而，这样的方法可能不适用于确定与气候变化相关的特定热点。
每年6月17日是联合国“防治荒漠化和干旱日”。荒漠化是一个全球性问题，严重影响生物多样性、生态安全、消除贫困、社会经济稳定和可持续发展。而加强旱地生态的水资源管理对于减缓荒漠化是一项有力的措施。由于蒸散影响了地方、区域和全球范围内的气候和水文，我们认为未来相关的研究工作将结合本论文中宏观的全球蒸散量测量和传统的局部尺度测量，才能针对重点地区对气候和水文的影响有更进一步的理解与治理。
图三 土地荒漠化和干旱是人类急需面对的问题之一 | 来源：Image by klimkin from Pixabay
参考文章：
1. Pascolini-Campbell, M. et al. (2021) A 10 per cent increase in global land evapotranspiration from 2003 to 2019, Nature, doi:10.1038/s41586-021-03503-5
2. https://www.carbonbrief.org/satellite-data-reveals-impact-of-warming-on-global-water-cycle
3. https://www.un.org/zh/observances/desertification-day
相关链接：
1. 基于涡动协方差的蒸散测量
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