灌溉對地球系統的影響研究

灌溉取水量約占全球淡水取水量的70%、消耗性用水量的90%，對地 球系統影響巨大。研究總結了當前的灌溉活動對地球系統重要組成部分 的影響。目前，約有360萬km2以上的灌區土地密集分布于耕地集中的美 國高平原、加利福尼亞中央谷地、印度恒河流域和中國北部地區。雖然 過程模型估算結果具有較大不確定性，但模型估算的全球每年灌溉取 水量約為2 700 ±540 km3，與各國官方公布的數據基本一致。大量灌溉取水 改變了地表能量平衡和生物地球化學循環。顯熱通量到潛熱通量的轉變 過程，以及由此產生的陸-氣反饋作用，通常會使各地生長季的地表溫 度降低約1~3 ℃。灌溉可緩解部分地區的極端溫度，但同時會加劇當地濕 熱狀況。模擬結果表明：降水對灌溉取水的響應呈多樣化，受大氣環流 作用影響，部分集約化種植區降水量減少，而其下游降水量增加。此 外，灌溉可加強農田生態系統的碳吸收，但同時會使水稻產區的甲烷通 量升高，增加地下水的氮負荷。開展跨學科綜合研究有助于進一步理解 人類灌溉活動與地球系統間的相互作用，發現并減少研究中的不確定 性、偏向性與局限性。

https://www.nature.com/articles/s43017-023-00438-5