氣候變化是當今現代世界面臨的最大因素和擔憂之一。 從碳排放到氣溫升高，再到冰蓋融化，氣候變化以多種方式影響地球，還有大量副作用比我們想像的要深遠得多。 這些副作用之一是對水循環的影響。
什麼是水循環？
水循環是地球上所有水的不斷運動。 水量永遠不會改變，而是在各個州循環，並通過天氣模式和水流運送到世界各地。 從雨水到海洋，再到河流、地下水和冰川，一切都是地球水循環的一部分。
水循環通常分為各個階段或過程，所有水最終都會經歷這些階段或過程。 包括蒸發、凝結、降水三大類，以及截留、入滲、滲濾、蒸騰、徑流、蓄積。 這些階段共同構成了人類、植物和動物賴以生存和地球繁榮的循環。
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氣候變化對水循環的影響
已經發現氣候變化對地球的水循環產生了越來越大的影響。 碳排放、農業和工業導致地球平均溫度整體上升。 這種平均增長對水循環產生了一些直接影響，尤其是在蒸發和降水以及水在全球的流動方面。
蒸發
蒸發是水（通常在地球表面的地面或水體中）變成水蒸氣的過程。 這個過程需要熱量，使液態水變成氣體，並上升到大氣中。 隨著全球平均溫度的升高，蒸發量也隨之增加。 由於蒸發和降水密切相關，蒸發的增加也直接導致了世界範圍內的大量降水。
工作原理：如果你想到一個在陽光下變乾的水坑，那水坑里的水會被陽光的溫暖照在上面而蒸發掉。 因此，那個水坑會乾涸，其中的水會轉化為空氣中的水蒸氣。 天氣越熱，這個過程發生得越快。 在更大的範圍內，同樣的事情正在世界上更重要的水域發生。 由於全球變暖導致溫度升高，而臭氧減少導致太陽溫度升高，這種熱量會影響湖泊、池塘和海洋，導致水以更快的速度蒸發。
由於高溫引起的干旱，在美國內華達州的米德湖發現了歷史性的低水位。許多已存在多年的已知湖泊正在乾涸，或者至少由於氣候變化引起的溫度升高而減少。 例如，玻利維亞的波波湖是該國第二大湖。 然而，在 2015 年，由於該地區極度乾旱，該湖完全乾涸。 同樣，米德湖雖然是源自科羅拉多河的人工湖，但從 2000 年到 2015 年，其水位下降了 37 米，這主要是由於乾旱和區域溫度升高。
沉澱
由於它們在水循環中如此緊密地聯繫在一起，乾旱和氣候變化導致的蒸發速度增加導致降水增加。 不僅水蒸發得更快，而且當大氣變暖時，可以保持更多的水分，因此產生更多的雨水。
當來自地球表面的水變成氣態，並在大氣中變成水蒸氣時，它就會上升並形成雲。 隨著雲層的聚集，越來越多的水蒸氣聚集在一起。 一旦云中的水蒸氣變得太重——即氣體或大氣中的水蒸氣比例太高——水開始再次形成液體，在一個稱為冷凝的過程中，並以降水的形式從雲中滴落（雨、雪、雨夾雪等）
2013 年，印度的山城凱達爾納特 (Kedarnath) 遭受了暴風雨和過度降雨引發的山洪暴發。氣候變化是造成這場災難的因素之一。這可能看起來會抵消增加的蒸發，但實際上它不會 – 至少不是直接的。 由於地球上的風流和天氣模式，蒸發的水很少會落在同一個地方。 它聚集，形成雲彩，並在再次墜落之前被吹過平原或山脈。
由於這個過程，過去幾年世界的天氣模式發生了重大變化。 雖然一些地區經歷了極端乾旱，但其他地區的洪水卻增加了。 本質上，這是由於蒸發速度快。 由於水蒸發得很快，它也會更快地冷凝和沈淀。 這會導致極端暴雨和山洪暴發。
氣候變化引起的洪水
2020 年 2 月，印度尼西亞西爪哇的一個被洪水淹沒的村莊。由於氣候變化，洪水變得更加嚴重。 編輯信用：bangoland / Shutterstock.com由於氣候變化及其對水循環的影響，四種主要類型的洪水都在增加。第一種是山洪暴發，任何特定地區的水量都過大。
第二種是城市洪水，當突然的大雨淹沒城市排水系統時就會發生這種情況。 雨水渠等一次只能吸收一定量的雨水，而大雨有時會使這些系統過滿，導致主要城市發生洪水。 這種情況發生在 2014 年的底特律，隨著城市街道、地鐵系統或主要公園道路被水淹沒，世界各地的各個州和城市都曾出現過這種情況。
第三類和第四類類似，都是河岸氾濫和沿海氾濫。 在這兩種情況下，增加的降水淹沒了水體的河岸，河流、湖泊或海洋溢出到周圍地區，造成大規模洪水。 在加拿大多倫多，2017年春季降水增加導致安大略湖氾濫。 湖岸邊的城鎮 – 包括多倫多市和多倫多島 – 被洪水淹沒，使家庭陷入困境，並對道路和房屋造成重大破壞。
極端天氣
2020 年 5 月，印度大都會城市加爾各答的颶風安潘造成的破壞。由於氣候變化，此類風暴近年來變得更加頻繁。這種洪水屬於極端天氣類別，是氣候變化最大的副作用之一。 雖然過去僅指“全球變暖”的舊術語，科學家們現在意識到這種變暖會影響氣候和天氣的方方面面，並導致全球危險極端天氣事件的數量急劇增加。
熱帶風暴、颶風和季風的強度近來顯著增加。 颶風是所有自然災害中代價最高的，並且可能具有極大的破壞性。 雖然颶風的平均數量保持不變，但研究表明，確實發生的風暴強度正在增加。 4 級和 5 級風暴在區域內有所增加。 我們在颶風易發地區看到了同樣的風暴，但強度增加，這可能是由於大氣中降水量增加以及海洋溫度升高造成的，因為暖水是形成颶風的主要因素熱帶風暴。
海平面上升
氣候變化導致海平面上升對沿海城市和島嶼構成巨大威脅。 在上圖中，水位上升侵蝕了一條主要的沿海公路。除了所有這些變化之外，海水溫度也在上升，海洋變得越來越酸。 同樣，全球氣溫升高意味著冰川和極地冰蓋一直在縮小和融化。 這導致了兩個主要問題。
首先，冰的融化導致冰川景觀和極地動物棲息地的喪失。 此外，隨著冰融化，它會產生更多開放的水，比冰更強烈地反射太陽，進一步加速了這一過程。
第二個主要問題是，當冰融化時，它取代了周圍的水，導致海洋上升，海平面上升。 海洋在水循環中發揮著關鍵作用，而這種轉變反過來又會擾亂這一循環的謹慎平衡。
持久影響
一群學生抗議者在澳大利亞墨爾本為氣候變化行動而罷工。 編輯信用：Christie Cooper / Shutterstock.com總體而言，水循環對地球上的生命至關重要，並且受氣候輕微變化的影響很大。 隨著氣候變化的持續，實際上似乎每年都在增加，全球氣溫繼續上升。 這以各種方式影響全球的水循環，從大規模乾旱到山洪暴發，再到更強烈的破壞性天氣和風暴。
隨著氣溫升高和水循環加速，天氣變得越來越難以預測，條件也越來越極端。 乾旱非但沒有平衡，反而會變得更糟，而其他地區將被洪水淹沒，風暴將有可能造成越來越多的破壞。 如果不改變，維持地球上所有生命的水循環將變得越來越危險。 因此，必須做出改變以糾正這些氣候問題，從而恢復水循環和整個地球生態系統的自然平衡。
