由于氣候變暖，在美國許多地區(qū)預(yù)計的強暴雨可能有溫和的一線希望：它們可以更有效地給一些主要農(nóng)作物澆水，并且這至少可以部分抵消因熱量上升而造成的預(yù)計更大的單產(chǎn)下降本身。該結(jié)論違背了一些公認(rèn)的觀點，包含在本周發(fā)表在《自然氣候變化》雜志上的一項新研究中。

大量研究預(yù)測，如果缺乏適應(yīng)性措施，生長季節(jié)溫度的升高將嚴(yán)重降低美國一些主要農(nóng)作物的單產(chǎn)。損害將來自由于較高的背景溫度導(dǎo)致土壤水分穩(wěn)定增加的蒸發(fā)以及熱浪期間農(nóng)作物的突然干燥。一些研究表明，玉米目前的年產(chǎn)量約為130億蒲式耳，并且在美國經(jīng)濟中發(fā)揮著重要作用，到本世紀(jì)中葉至后期，玉米的產(chǎn)量可能會猛增10%至30%。大豆-美國是世界上最大的生產(chǎn)國-跌幅可能高達15%。

由于較熱的空氣可以容納更多的水分，因此還可以預(yù)測，將來降雨更多的時候會突然爆發(fā)，而不是平緩的傾盆大雨。這種現(xiàn)象已經(jīng)在許多地區(qū)出現(xiàn)。許多科學(xué)家認(rèn)為，更多的極端降雨可能會進一步破壞農(nóng)作物，但這項新研究發(fā)現(xiàn)情況可能并非如此。原因是：大多數(shù)預(yù)計的大雨將落在使作物受益的范圍內(nèi)，而不是超過傷害作物的門檻。

主要作者科里·萊斯克(Corey Lesk)說：“人們一直在談?wù)摳嗟臉O端降雨將損害農(nóng)作物。” 哥倫比亞大學(xué)Lamont-Doherty地球觀測臺的學(xué)生。“我們發(fā)現(xiàn)的引人注目的是，大雨的總體影響不是負(fù)面的。事實證明，這對農(nóng)作物有利。”

也就是說，根據(jù)這項研究，其影響可能是適度的。據(jù)估計，大雨可能使玉米單產(chǎn)提高1%或2%，大豆使單產(chǎn)提高1.3%至2.5%。這些增加與熱量帶來的潛在損失相形見,，但在處理如此大量的農(nóng)作物時，甚至增加了百分之幾。研究人員說：“我們的發(fā)現(xiàn)可能有助于發(fā)現(xiàn)適應(yīng)氣候變化的作物管理和改進模型的新機會。”

該團隊通過研究2002年至2017年每年在美國西部，南部和東北部農(nóng)業(yè)區(qū)的數(shù)百個氣象站記錄的逐時降雨模式得出結(jié)論。然后，他們將降雨模式與作物產(chǎn)量進行了比較。他們發(fā)現(xiàn)，多年來的降雨每小時每小時最多約20毫米，這是平均水平下全年最大的傾盆大雨，導(dǎo)致單產(chǎn)提高。只有當(dāng)降雨達到每小時50毫米甚至更高的極端時，農(nóng)作物才遭受破壞。(每小時20毫米大約是四分之三英寸; 50毫米大約是2英寸。)此外，降雨幾年主要是由于細(xì)雨實際上損害了產(chǎn)量。

研究人員概述了造成這種差異的幾種可能原因。首先，毛毛雨的效率可能太低而無法做很多事情。在炎熱的天氣中，它大部分可以蒸發(fā)回到空氣中，然后到達需要它的地下根部區(qū)域。在涼爽的天氣下，它可能會留在葉子上足夠長的時間，以鼓勵有害真菌的生長。萊斯克說：“一個季節(jié)只能下固定小時的降雨。” “如果太多的雨被無用的毛毛雨占用，那就太浪費了。”

另一方面，更強的風(fēng)暴至少要好一點。這些可以使水徹底浸入土壤中，并帶走濕氣和散布在表面的人造肥料。研究人員說，這只是最極端的事件，對作物造成傷害：這些事件可以直接使植物遭受打擊，將肥料從田地上沖走，并使土壤充分飽和，以至于根無法獲得足夠的氧氣。

為了研究未來潛在降雨模式的影響，研究人員使用基本的物理模型來估算在不同的變暖水平下可能會有多少大雨。他們發(fā)現(xiàn)，在大多數(shù)情況下，大雨會如期而至，但雨量較大，但這些較大的降雨將落在有利的較大范圍內(nèi)。最極端的破壞性降雨也將增加，但仍將是罕見的，以至于更多的有益降雨將超過其影響。

萊斯克說，由于這項研究對廣闊地區(qū)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行了平均，并且許多其他因素會影響農(nóng)作物的產(chǎn)量，因此很難確切地說出未來降雨將在任何一個地區(qū)產(chǎn)生的影響。他說：“沒有一個農(nóng)民會使用像這樣的研究來決定種植什么或如何種植。” 但是，正如本文的結(jié)論，結(jié)果“表明，超過極端事件，作物產(chǎn)量響應(yīng)更常見的降雨強度值得進一步關(guān)注。”