莫納什大學(xué)(Monash University)在澳大利亞進(jìn)行的首次研究發(fā)現(xiàn)，該理論認(rèn)為，干旱和洪水最終會(huì)補(bǔ)充河流和地下水。在澳大利亞千禧年干旱之后，維多利亞州三分之一的集水區(qū)在近八年后仍未從干旱中恢復(fù)。

對(duì)于那些沒(méi)有被回收的集水區(qū)，大約80%的集水區(qū)沒(méi)有跡象表明很快就會(huì)恢復(fù)。

莫納什大學(xué)在澳大利亞進(jìn)行的首次研究表明，維多利亞州一項(xiàng)研究中所包含的三分之一的集水區(qū)在近八年后仍未從嚴(yán)重干旱中恢復(fù)。

在全球范圍內(nèi)，科學(xué)界普遍認(rèn)為，在嚴(yán)重干旱或洪水時(shí)期，河流和地下水的供應(yīng)最終會(huì)得到補(bǔ)充。

這項(xiàng)研究由莫納什大學(xué)土木工程系的蒂姆·彼得森(Tim Peterson)博士領(lǐng)導(dǎo)，并于今天發(fā)表在享有盛名的國(guó)際雜志《科學(xué)》上，是世界上第一個(gè)對(duì)此觀點(diǎn)提出質(zhì)疑的研究。

研究人員使用了維多利亞州161個(gè)集水區(qū)的降雨和徑流的統(tǒng)計(jì)模型，每個(gè)模型都有30多年的數(shù)據(jù)，并且沒(méi)有上游大壩或水提取。所調(diào)查的區(qū)域大約是英國(guó)的面積，或者是加利福尼亞州的一半。

彼得森博士和墨爾本大學(xué)的研究同事發(fā)現(xiàn)，干旱結(jié)束后，一些河流的狀況仍像多年后仍處于干旱之中，許多河流還沒(méi)有恢復(fù)。

具體而言，在澳大利亞千年干旱之后，維多利亞州37%的集水區(qū)中的徑流(占降水的一部分)尚未恢復(fù)，并且恢復(fù)中的集水區(qū)數(shù)量仍然停滯不前。

這意味著1990年干旱前的100毫米降水比2017年相同的100毫米產(chǎn)生了更多的河流流量，因此干旱后河流流量減少了30%。

從1996年到2010年夏季氣象干旱結(jié)束，處于低徑流狀態(tài)或極低徑流狀態(tài)的集水區(qū)數(shù)量迅速增加。到2011年，僅恢復(fù)了15%的集水區(qū)。

千年干旱被認(rèn)為是現(xiàn)代歷史上襲擊澳大利亞的最嚴(yán)重的干旱之一，它使墨累達(dá)令盆地陷于癱瘓，給該國(guó)東南部的生態(tài)系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市供水帶來(lái)了極大壓力。它以2010年的拉尼娜(La Nina)天氣事件結(jié)束。

一種水集水，或流域，是土地捕獲沉淀，然后流入公共出口，如河流，溪流，海灣或湖泊的任何區(qū)域。維多利亞州幾乎所有的供水都來(lái)自水流。

彼得森博士說(shuō)，嚴(yán)重干旱后集水區(qū)的再生對(duì)全球長(zhǎng)期水資源規(guī)劃和水生環(huán)境具有重大影響，特別是在其發(fā)現(xiàn)之上加上氣候變化的情況下。

彼得森博士說(shuō)：“我們的發(fā)現(xiàn)表明，水文干旱可以在氣象干旱后無(wú)限期地持續(xù)下去，而恢復(fù)機(jī)制仍然是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題。”

“這一新發(fā)現(xiàn)似乎只是流域自然的行為方式。土地利用等因素并不能解釋這一點(diǎn)。它們比我們想象的要復(fù)雜得多。”

在這項(xiàng)研究中分析的每個(gè)集水區(qū)分別在千年干旱之前，期間和之后至少有15、7和5年的水流觀測(cè)，并且沒(méi)有主要的上游水庫(kù)或河流抽取物。

在所有161個(gè)集水區(qū)中，研究人員發(fā)現(xiàn)干旱已經(jīng)發(fā)生了8年，其中51%的集水區(qū)轉(zhuǎn)換為低徑流或極低徑流狀態(tài)。當(dāng)干旱在2010年結(jié)束時(shí)，東部集水區(qū)基本上恢復(fù)了正常的徑流狀態(tài)(見圖)。

重要的是，到2017年中旬，干旱過(guò)后將近八年，超過(guò)三分之一的集水區(qū)仍處于低徑流狀態(tài)，尚未恢復(fù)到干旱前的狀態(tài)。

彼得森博士說(shuō)，證據(jù)還表明，植物對(duì)干旱的反應(yīng)是增加了進(jìn)入蒸騰作用的降水比例，水分是通過(guò)植物的水運(yùn)動(dòng)以及從葉中蒸發(fā)的過(guò)程。

他說(shuō)：“實(shí)際上，這意味著對(duì)千年干旱的反應(yīng)是，某些集水區(qū)的植被通過(guò)保持相似的蒸騰速率來(lái)做出響應(yīng)。”

研究人員說(shuō)，他們已經(jīng)表明集水區(qū)比以前認(rèn)為的要復(fù)雜，這些發(fā)現(xiàn)正在幫助水務(wù)機(jī)構(gòu)更好地規(guī)劃未來(lái)。

彼得森博士和他在墨爾本大學(xué)的合著者一直在與維多利亞州和國(guó)家水務(wù)機(jī)構(gòu)合作，并將調(diào)查結(jié)果傳達(dá)給維多利亞州和國(guó)家水務(wù)機(jī)構(gòu)。最近通過(guò)維多利亞州水與氣候倡議的更廣泛調(diào)查結(jié)果。

他說(shuō)：“令人振奮的是，這些發(fā)現(xiàn)已開始用于水的管理方式。我們現(xiàn)在正在開發(fā)數(shù)學(xué)工具，以進(jìn)一步幫助水資源管理使用這些發(fā)現(xiàn)，以確保在充滿挑戰(zhàn)和變化的氣候中長(zhǎng)期供水。”