模型，该模型由 UFZ 设计，整合了降水和温度测量数据。
在分析过程中，研究人员估计，在 2022 年 6 月到 8 月期间，中部和南部欧洲的前两米土壤水分短缺大约为 280 立方公里。这相当于 1.2 亿个游泳池的水量。此外，约有 164 万平方公里的地区在这段时间内受到干旱影响，占中部和南部欧洲土地面积的约 29%，这一数字自 1960 年以来首次出现。“我们的模拟显示，2022 年的干旱是自 1960 年以来最严重的，”Emanuele Bevacqua 说。土壤中的水分达到了自 2002 年卫星监测开始以来的最低水平。这场前所未有的干旱主要源于异常的天气条件：欧洲大片地区在 3 月至 8 月期间几乎没有降水。热带气流进一步导致异常炎热的夏季，中部和南部欧洲的平均气温比 1981 年至 2010 年的正常值高出 1.9 摄氏度。“虽然降水减少是干旱的一个关键因素，但气温升高进一步加剧了土壤水分和径流的减少。” UFZ 研究员解释道。
研究团队还分析了人类引起的气候变化如何导致了 2022 年夏季的极端干旱。他们比较了实际的土壤水分水平与如果没有气候变化对降水和温度的影响时的水平。最终发现，在中部和南部欧洲估算的约 280 立方公里的土壤水分不足中，大约 87 立方公里，即 31%，与气候变化有关。这一变化还显著影响了干旱的空间分布：约 38% 或 61 万平方公里的受干旱影响区域可归因于气候变化。“气候变化极大地加剧了干旱条件，主要是由于高温增加了蒸发速率，”教授 Dr. Jakob Zscheischler 指出，他是 UFZ 复合环境风险部门的负责人。此外，气候变化影响河流中的水流量，影响航运和水电生产，气候变化导致中部和南部欧洲 19% 的河流干涸。
研究人员还提供了气候变化对 2022 年夏季极端干旱条件影响的更详细评估。“由于人类造成的气候变化使气温上升的过程并非突然发生；它是在较长时间内构建的，”UFZ 气候科学家 Jakob Zscheischler 解释道。例如，2021/2022 的水资源管理年于 2021 年 11 月开始，土壤水分和排放水平较低，如果没有气候变化的影响则不会出现。研究人员能够更准确地测量这一因素，指出气候变化对干旱强度的影响是随着时间的推移逐渐显现的。他们量化了气候变化对 2022 年干旱的先前贡献，揭示了一种滞后效应，构成了总气候变化贡献的 14% 至 41%，具体取决于所使用的水文模型。“近年来，气候变化持续导致气温上升和蒸发增加，显著影响了 2022 年夏季的干旱条件，”Jakob Zscheischler 解释道。Emanuele Bevacqua 补充道：“气候变化对干旱的滞后影响尚未受到足够关注。”然而，这一点至关重要，因为约三分之二的欧洲人口依赖地下水，而在许多城市地下水已经被过度开发。
2022 年夏季的极端干旱严重影响了许多中部和南部欧洲国家的公共生活。从 6 月到 8 月，例如，意大利一半的人口面临用水限制，而在法国，超过 100 个市镇通过卡车供应饮用水。在农业方面，与 2017 年至 2021 年的平均水平相比，欧洲的玉米、小麦和大豆产量下降了 15%。意大利、法国、斯洛文尼亚和罗马尼亚等国爆发了严重的森林火灾，波河和莱茵河等河流的航运受到限制，因水流减少，水电站的发电量减少。“2022 年的夏季干旱对欧洲产生了严重的社会经济影响，”研究的主要作者和 UFZ 复合气候极端工作组的负责人 Dr. Emanuele Bevacqua 说。
气候变化对干旱的影响正在持续发展，但我们对气候变化特定事件如何影响干旱事件的了解仍在深化。为了探索土壤的水储存能力及其地理差异，以及欧洲的河流排放水平，研究人员利用了与 mHM 水文模型相结合的观测数据。来自UFZ的模型结合了降水和温度的数据。
研究人员发现，从6月到8月，中央和南欧地区上层两米土壤中的模拟土壤水分短缺约为280立方公里。这相当于缺失的水量约为1.2亿个游泳池的水量。此外，在此期间约有1.64百万平方公里经历了干旱条件，占中央和南欧土地的近29%—这是自1960年以来受到影响的最大面积。“我们的模拟表明，2022年的干旱是自1960年以来最严重的，”Emanuele Bevacqua表示。记录的地下水位是自2002年卫星观测开始以来的最低值。干旱的前所未有的强度主要归因于不寻常的天气模式，欧洲广大地区在3月至8月期间降雨量极少。热浪也起到了一定作用，导致夏季气温异常高。中央和南欧的平均夏季气温比1981年至2010年的平均气温高出1.9摄氏度。“虽然降水不足是导致干旱的关键因素，但升高的温度加剧了土壤水分和河流径流的减少，”UFZ的研究人员解释道。
研究小组接下来评估了人为气候变化对2022年夏季极端干旱的影响。他们通过将实际天气条件下观察到的土壤水分水平与没有考虑气候变化对降水和温度影响时测量的水平进行比较，进行此项分析。他们的研究发现，在中央和南欧估计的土壤水分缺口约为280立方公里中，约87立方公里（或约31%）与气候变化有关。此外，气候变化显著影响了干旱的地理范围，对欧洲约38%或61万平方公里的干旱影响区域产生影响。“气候变化显著加剧了干旱的严重性，主要是由于温度升高，这加大了蒸发率，”UFZ复合环境风险部主任及共同作者Jakob Zscheischler教授评论道。此外，气候变化影响到河流的水量，进而影响可航行性和水能利用。例如，气候变化在中央和南欧18%的地区中造成干涸河床的情况。
研究人员进一步深入量化气候变化对2022年夏季强烈干旱的影响。“与人类活动相关的气温上升是一个渐进的过程，随着时间的推移嵌入了我们的气候系统中，”UFZ气候科学家Jakob Zscheischler解释道。2021/2022年的水管理年度于2021年11月开始，此时土壤水分和河流排放水平较低，而在没有人为气候影响的情况下这种情况可能不会发生。研究人员成功量化了这一方面，揭示了气候变化对干旱强度影响随时间展开的方式。他们发现，在2021年11月1日之前，已经“储存”在系统中的气候变化影响贡献了整体气候变化影响的14%至41%，具体取决于所使用的水文模型。“多年来，气候变化不断导致气温升高，蒸发增加，以及土壤干燥，从而在2022年夏季干旱中起到了重要作用，”Jakob Zscheischler强调。Emanuele Bevacqua进一步强调：“气候变化对干旱的延迟影响迄今未受到足够的关注。”认识到这一因素至关重要，因为地下水供应了约三分之二的欧洲人口的水需求，而许多城市地区已经面临地下水枯竭的问题。
