“ENSO 气候循环主导全球水文极端”——德克萨斯大学奥斯汀分校研究揭示干旱与洪涝的全球同步机制
利用 NASA GRACE 与 GRACE‑FO 卫星重构 2002‑2024 年的总水储量极端，首次系统量化厄尔尼诺与拉尼娜对全球水文极端的同步驱动效应
图：示意图
1. 研究概览水文极端——干旱与洪涝——对人类社区、生态系统与经济均具有深远影响。德克萨斯大学奥斯汀分校 (UT Austin)的气候科学家利用 NASA 的 GRACE 与 GRACE‑FO 卫星重力数据，系统追踪了过去二十年（2002‑2024）全球总水储量的极端变化。研究结果发表在 AGU Advances 上，揭示了 ENSO（厄尔尼诺–南方涛动）在全球水文极端中的主导作用，并首次量化了其跨洲同步效应。
“了解全球水文极端的展开方式对人道主义与政策制定具有重要意义。” — Br. Scanlon
2. 总水储量极端的定义与测量总水储量：涵盖某一地区内所有水体，包括河流湖泊表面水、雪包、土壤含水量与地下水。
测量方法：基于 NASA GRACE / GRACE‑FO 的重力观测，空间分辨率约 300–400 km（相当于印第安纳州面积）。
极端划分：湿极端为水储量上位于 90 百分位的区域；干极端为低于 10 百分位的区域。
3. ENSO 对全球水文极端的同步影响干极端：在部分地区（如南非、亚马逊）与厄尔尼诺同期出现；在其他地区（如澳大利亚、巴西东南部、南非）则与拉尼娜同期。
湿极端：与上述相反，在厄尔尼诺期间出现湿极端的地区，则在拉尼娜期间出现干极端。
同步机制：ENSO 通过海表温度异常改变大气对流与降水分布，导致远距离地区同时出现极端干湿。
“我们看到干旱和洪涝像一对同步的双面旗帜，根植于 ENSO 的海洋-大气耦合。” — Dr. Ashraf Rateb
4. 全球水文极端的时间演变2011‑2012 关键转折：研究发现此期间全球水文极端模式出现显著变化。
2011 年前：湿极端占主导。
2012 年后：干极端数量增多，成为新常态。
该转变与连续十年的太平洋气候模式相互调节 ENSO 的效应相关。
5. 方法学创新数据缺口处理：2017‑2018 年 GRACE 与 GRACE‑FO 之间的 11 个月观测间隙，采用基于空间格局的概率模型重构极端数据。
短时间跨度但高信息量：即使仅 22 年的数据，研究亦展示了全球气候与水文的高度互联。
“这并非单纯的太平洋“独立运行”，其节奏与整个陆地水资源管理息息相关。” — JT Reager, NASA JPL 水与能量循环项目副负责人（非本研究成员）
6. 人道与政策意义资源管理：通过识别同步干湿区域，可更精准预测水资源可用性、粮食产量与食品贸易的潜在冲击。
应对极端：公众常被告知“水资源短缺”，但实际更关键的是如何管理与预备水文极端。
政策启示：气候循环与极端事件紧密耦合，需将极端管理纳入长期水资源规划。
“我们不再单纯谈论‘缺水’，而是要学会管理极端。” — Br. Scanlon
7. 结语德克萨斯大学奥斯汀分校与合作伙伴的这项工作首次在全球尺度上系统追踪总水储量极端，并揭示 ENSO 的同步驱动效应与 2011‑2012 年的极端模式转变。其结果为全球水资源管理、灾害预警与气候政策提供了新的科学依据。
勇编撰自"Dynamics and Couplings of Terrestrial Water Storage Extremes From GRACE and GRACE‐FO Missions During 2002–2024".AGU Advances.2026相关信息，文中配图若未特别标注出处，均来源于自绘或公开图库。
