肆虐加州南部的毁灭性山火是在天气从湿润转变为极度干燥后爆发的——研究人员将此种现象描述为“水文气候鞭打”。1月9日发表于《自然评论-地球与环境》的一项国际研究，将加剧的干湿波动与大气海绵一样的降水和吸水能力联系起来。
洛杉矶在燃烧，而不断加剧的水文气候鞭打是关键的气候关联。在经历了多年严重干旱之后，2022至2023年冬季，数十条大气河流给加州带去了破纪录的降水，山区城镇被积雪掩埋，山谷被雨水和融雪淹没，还引发了数百起山体滑坡。该州南部地区去年经历了第二个极为湿润的冬季，导致草木茂盛，随后又经历了一个创纪录的炎热夏季，现在，2025年雨季的开端又创纪录的干燥，同时干燥的植被还引发了一系列破坏性山火。这只是“水文气候鞭打”的最新例子——在强烈湿润和危险干燥天气之间快速摇摆。根据该研究，此种现象正在全球范围内增加。
“证据表明，水文气候鞭打已经由于全球变暖而加剧，而进一步变暖将带来更大的加剧，”首席作者、加州大学洛杉矶分校（UCLA）气候科学家Daniel Swain解释说。“加州的这一连串鞭打使火灾风险增加了两倍：先是，在火灾季节到来前的几个月里，易燃草和灌木丛的生长大大加快，随后的极度干燥和温暖又让其变干到异常高的水平。”
Swain等人发现，全球天气记录显示，自二十世纪中叶以来，全球水文气候鞭打已经增加了31%到66%，甚至超过了气候模型所显示的应该发生的程度。气候变化意味着增加的速度正在加快。同样可能保守的气候模型预估，如果全球温度比工业化前水平升高3℃，这种鞭打将增加超过一倍。作者们在这项述评研究中综合了数百篇过往的科学论文，并在此基础上进行了自己的分析。
作者们指出，人为气候变化是这种鞭打加速背后的罪魁祸首，而一个关键驱动因素则是“不断膨胀的大气海绵”，即地球每升温1℃，大气蒸发、吸收和释放水分的能力就会增加7%。“广泛的证据表明，这些增加主要与热力学有关，即不断增加的水汽容纳能力和大气的潜在蒸发需求，”他们写道。
预估最大的增加将发生在北半球高纬度地区、太平洋和大西洋热带海洋，以及从非洲北部向东延伸、穿过阿拉伯半岛并进入南亚部分地区的广阔地带。“日益加剧的水文气候鞭打可能会成为变暖地球上更为普遍的全球变化之一，”Swain说。根据该研究，水文气候鞭打的增加将会加剧与干湿状态之间快速波动相关的危害（包括暴洪、山火、山体滑坡和疾病暴发），并可能加速水资源管理向干旱和洪水风险共同管理的转变。
全球水文气候鞭打事件。（Swain et al.《自然评论-地球与环境》2025）
之前的许多关于气候鞭打的研究只考虑了等式中降水的一面，而未考虑到不断增长的蒸发需求。更加干渴的大气会从植物和土壤中带走更多水分，加剧干旱条件，而不仅仅是单纯的缺少降雨。“这种不断膨胀的大气海绵效应可能为近期似乎在加速的气候变化的一些最明显、最直观的影响提供了一种统一的解释，”Swain说。“地球正在以基本上线性的速度变暖，而在过去五年或十年里，人们一直在讨论气候影响加速的问题。这种水文气候鞭打的增加，通过以指数级膨胀的大气海绵，提供了一种可能的令人信服的解释。”
本周在加州，尽管风助长了极端火灾，但正是由于鞭打驱动的降雨不足，加州南部在火灾季节陷入了困境。“没有太多证据表明气候变化增加或减少了加州南部风力事件本身的规模或可能性，”Swain指出。“但是气候变化正在增加季节后期极端干燥的植被条件与这些风力事件发生之间的重叠。归根结底，这是气候变化与加州南部山火之间的关键联系。”在一种高度变暖情景下，到本世纪晚些时候，加州最湿润和最干燥的年份和季节都将增加。
“变暖程度越小，我们将看到的水文气候鞭打的加剧程度就会越小，”Swain总结指出。“所以任何可以减少气候变化导致的变暖量的措施都会直接放缓或减少鞭打的增加。不过，我们目前仍处在经历本世纪全球升温2℃至3℃的路径上，因此未来的鞭打很可能会进一步大幅增加，我们确实需要在风险评估和适应活动中考虑到这一点。”
（文/牛静美）
【参考来源：】
Swain et al.《变暖地球上的水文气候波动》《自然评论-地球与环境》2025
https://doi.org/10.1038/s43017-024-00624-z
https://www.researchgate.net/publication/387865117_Hydroclimate_volatility_on_a_warming_Earth
https://newsroom.ucla.edu/releases/floods-droughts-fires-hydroclimate-whiplash-speeding-up-globally
