Модели Земли переоценивают рост речного стока, показало исследование

Понимание того, как вода движется в системе Земли, является основополагающим для прогнозирования климатических последствий и обеспечения устойчивого управления водными ресурсами. Однако, несмотря на десятилетия исследований, сохраняется неопределённость в том, как глобальные осадки распределяются на эвапотранспирацию и речной сток — два основных пути, по которым вода возвращается с суши в атмосферу и океаны.

Разделение глобального водного цикла с использованием подхода Emergent Constraint. Автор: команда профессора Чжан Юнцяна.

Чтобы восполнить этот пробел в знаниях, новое исследование под руководством профессора Чжан Юнцяна из Института географических наук и исследований природных ресурсов Китайской академии наук представило на сегодняшний день наиболее ограниченную наблюдениями оценку глобального водного цикла.

Опубликованное в журнале Nature Geoscience, исследование объединяет гидрологические оценки, полученные со спутников, многомодельные симуляции систем Земли и долгосрочные наблюдения из 50 крупных речных бассейнов по всему миру с помощью передовой структуры Emergent Constraint.

Исследовательская группа обнаружила, что глобальный речной сток значительно ниже — примерно на 14% — чем центральные оценки текущих моделей систем Земли, при этом глобальная эвапотранспирация с суши, соответственно, выше. Их анализ показывает, что в период с 1980 по 2014 год средний глобальный речной сток составлял 39,1 ± 5,4 × 10³ км³ в год, а глобальный коэффициент стока — 0,35 ± 0,03; оба показателя ниже широко цитируемых значений.

Исследователи также выяснили, что модели систем Земли систематически переоценивают увеличение глобального речного стока в условиях потепления. Новая ограниченная оценка указывает на то, что речной сток будет увеличиваться на 7,8 ± 5,5 мм в год на каждый градус глобального потепления — что примерно на 9% ниже и на 66% менее неопределённо, чем среднее значение по множеству моделей. Аналогичные переоценки были отмечены для осадков и испарения над океаном.

«Наше исследование показывает, что глобальные модели склонны преувеличивать масштабы увеличения речного стока в более тёплом мире, — сказал профессор Чжан. — Интегрировав наблюдения из реального мира, мы получили более реалистичную и надежную оценку того, как разделяется глобальный водный цикл в настоящее время и в будущем».

Учёные отметили, что эта работа предоставляет первый глобально согласованный эталон для разделения водного цикла и подчёркивает важнейшую роль антропогенного воздействия в формировании глобального речного стока.

Результаты имеют значение для улучшения климатических прогнозов моделей, уточнения глобальных оценок водных ресурсов и разработки долгосрочных стратегий адаптации.

Источник: Chinese Academy of Sciences