美洲倾向同时发生干旱

10年来，智利中部遭受了一场无情的干旱:降雨量比正常少30%，绿色植物枯萎，水库干涸，超过10万头牲畜死亡。这场干旱持续时间如此之长，以至于研究人员称之为“百年不遇的最严重的干旱”，堪比几个世纪前的干旱。这与加州持续10年、8000公里之外的干旱没有什么不同。这里的干旱要到今年才会缓解。

通过对树木年轮记录的分析，科学家们现在发现这种持续的干旱并不是巧合:它们在过去1200年里异常普遍，而且可能有一个共同的原因——东太平洋异常寒冷的状态，即拉尼娜现象。哥伦比亚大学的古气候学家内森·施泰格在美国地球物理联合会最近的一次会议上介绍了这项研究，他说未来极端干旱可能会袭击美国整个西海岸。

事实上，《自然》杂志1994年发表的一项研究首次发现了南半球同时发生干旱的证据。这项研究记录了巴塔哥尼亚和加利福尼亚内华达山脉的湖泊和河流中的死树桩。研究人员怀疑，为了让树木在河床和湖床上生长，干旱必须持续几十年，至少有一场大干旱袭击了两个大陆。

但是在20世纪90年代，不可能确定干旱的确切时间。古代的干旱通常表现为树木年轮宽度的变化，但那时年轮记录是不均匀的。然而，环圈科学家后来收集了“干旱地图集”，并为世界大部分地区提供了一致的环圈记录。

研究人员将这些记录与来自树木、珊瑚、海洋沉积物和冰芯的数以千计的其他干旱和温度指标结合起来，并将其纳入全球气候模型。哥伦比亚大学树木年轮科学家埃德·库克和他的合著者史泰格是第一个使用这种新工具观察美国西南部超级干旱的人。

这项研究最近发表在《科学进步》杂志上。该模型证实，从公元800年到1600年，西半球同时发生了几次超级干旱。该模型还确定了驱动气候变化的关键因素。

研究人员发现，西南地区的超级干旱受到三个因素的影响:异常温暖的北大西洋、全球气温的轻微上升和拉尼娜现象。作为厄尔尼诺现象的“表亲”，拉尼娜现象可以持续几年，导致风暴偏离正常路线。

在这项新的研究中，研究小组发现拉尼娜现象几乎是南美洲超级干旱的唯一驱动因素。此外，由于拉尼娜现象影响了赤道两侧的气候条件，它很可能会同时造成两个半球的干旱。

亚利桑那大学的古气候学家杰西卡·蒂尔尼(Jessica Tierney)说，代理记录和模型的结合是理解过去气候的有力工具。但是她警告说，这个模型不能完美地模拟拉尼娜周期。她说，还不确定拉尼娜现象和遥远的干旱之间的联系是否已经持续了几个世纪，并且会随着时间的推移而改变。

此外，随着气候变暖，干旱模式将如何改变尚不清楚。仅仅是变暖的大气层似乎肯定会使极端干旱更加频繁，尤其是在西南半球。然而，对于气候变化将如何影响厄尔尼诺-拉尼娜循环，科学家们仍然存在分歧。该模型显示厄尔尼诺现象将占主导地位，但拉尼娜现象在过去几十年似乎更加频繁。明尼苏达大学的古气候学家丹尼尔·格里芬说:“我们正在等待达成共识。”

尽管今天智利的干旱非常严重，但与中世纪的干旱相比，这算不上是一场大干旱。库克说，很明显，那个时期的一些东西在最近几个世纪已经消失了，但是如果旧模式以某种方式回归，随着温室效应的加剧，“事情可能会变得极其灾难性”。

相关论文信息:http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.aax0087