一项开创性研究预测，倘若各国无法兑现减少碳排放的承诺，未来几十年全球洪水灾害很可能会显著加剧。在8月21日发表于《水资源研究》（Water Resources Research）的该研究中，由英国布里斯托大学专家牵头的多人作者团队，以前所未有的精确度揭示了各种气候变化情景下不同类型洪水的预测。
该建模框架概述，分为四个类别。（Wing et al.《水资源研究》2024）
计算机模型使用各种数据和物理方程来估算可能发生的洪水事件的范围和深度。该团队表示，这些工具的全球应用在过去十年里得到了发展，但它们在模拟真实洪水的表现方面并不十分出色。为此，他们解决了一些关键问题，来创建一个比以往模型表现更好的全球模型。他们运用新技术来更好地理解在给定的洪水概率下，需要向模型中注入多少水。该模型通过比以前更精确的地球地形图来模拟水流运动，并以更智能的方式表示河道。他们研究了现有气候模型模拟的特定变暖水平下的降雨量、河流排水量和海平面的预估变化，并相应调整了发生特定规模洪水的概率。“模型结果表明，相对于我们今天了解洪水灾害的能力而言，未来气候变化的影响可能很小，但这在很大程度上取决于我们未来几十年的碳排放量，”他们写道。
该团队通过采用这一最全面的建模框架，发现在气候高度敏感和多边减排承诺不兑现的情况下，从2020年到世纪之交，全球洪水总量可能会增加一半左右。“这项研究是我们多年研究的结晶，我们的目标是帮助世界各地的社群防范不断演化的洪水风险，”首席作者、布里斯托大学名誉研究员Oliver Wing表示。“研究结果强调了各国履行减少碳排放承诺的至关重要性。”
使用ML IDF方法导出的全球降雨强度图示例。（Wing et al.《水资源研究》2024）
在全球碳减排承诺全部兑现的最佳低排放情景下，预估2020年至2100年间平均洪灾危险程度将增加9%。更为悲观的碳排放前景显示，到本世纪末，洪水可能会增加49%。在接下来的几十年里，洪灾的预计增长幅度较小。在2020年至2050年间，在低碳排放情景下，洪水风险预计将增长7%，而在高碳排放模式下，这种风险将翻一番，达到15%以上。
“重要的是要注意，这些全球平均值是根据对灾害变化的预测得出的，而这些变化具有很大的地理差异，”Wing指出。“有些地方的洪水风险会下降，而有些地方风险的增幅即使在较低排放的情景下，也会比全球平均水平高出许多倍。”
该研究强调，无论全球碳排放是否全部达标，沿海洪水仍将是个热点。即使在低排放情景下，由于海洋海平面上升对现有变暖的滞后响应，预计沿海洪水将增加近一倍，到2100年将增加99%。该团队发现，降雨引起的洪水特别容易受到人为气候变化的影响。在低排放情景下，到2100年这类洪水将增加6%，而在高排放情景下，这一增幅将达到44%。
以每1°图块年平均洪水量表示的全球洪水灾害。（Wing et al.《水资源研究》2024）
根据预估，未来洪水增幅最大的地区将是全球海岸线以及热带非洲和亚洲，而干旱的北非也将发生显著变化。在北大西洋和印度洋沿岸以及东南亚和太平洋岛屿洪水增加的可能性最为明显。
“开展这一研究项目涉及到将我们的发现纳入迄今为止发布的最全面的全球洪水建模基准，”共同作者、布里斯托大学水文学家Paul Bates表示。“凭借迄今为止分辨率最高的结果，我们希望各行业会从我们的模型中获得价值，用于一系列其他用例，例如保护关键基础设施免受未来洪水侵袭、帮助保险公司确定保费价格以及满足气候法规的要求。”
“过去十年来，全球洪水建模的发展历程令人瞩目，”该团队总结道。“在一个由国际合作、开放输入数据和方法论接受同行评议等因素推动的学科中，这篇论文构成了该领域自诞生以来的下一个，也很有可能是最为显著的突破。”
（文/牛静美）
【参考来源：】
Wing et al.《用于任何气候情景的30米全球洪水淹没模型》《水资源研究》2024（开放获取）
https://doi.org/10.1029/2023WR036460
https://www.researchgate.net/publication/383272860_A_30_m_Global_Flood_Inundation_Model_for_Any_Climate_Scenario
https://www.bristol.ac.uk/cabot/news/2024/global-flooding-media-release.html
