灌溉对地球系统的影响研究

灌溉取水量约占全球淡水取水量的70%、消耗性用水量的90%，对地 球系统影响巨大。研究总结了当前的灌溉活动对地球系统重要组成部分 的影响。目前，约有360万km2以上的灌区土地密集分布于耕地集中的美 国高平原、加利福尼亚中央谷地、印度恒河流域和中国北部地区。虽然 过程模型估算结果具有较大不确定性，但模型估算的全球每年灌溉取 水量约为2 700 ±540 km3，与各国官方公布的数据基本一致。大量灌溉取水 改变了地表能量平衡和生物地球化学循环。显热通量到潜热通量的转变 过程，以及由此产生的陆-气反馈作用，通常会使各地生长季的地表温 度降低约1~3 ℃。灌溉可缓解部分地区的极端温度，但同时会加剧当地湿 热状况。模拟结果表明：降水对灌溉取水的响应呈多样化，受大气环流 作用影响，部分集约化种植区降水量减少，而其下游降水量增加。此 外，灌溉可加强农田生态系统的碳吸收，但同时会使水稻产区的甲烷通 量升高，增加地下水的氮负荷。开展跨学科综合研究有助于进一步理解 人类灌溉活动与地球系统间的相互作用，发现并减少研究中的不确定 性、偏向性与局限性。

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