来自偏差校正后的CMIP6模拟对北半球雪旱的新见解

为什么雪量减少应当引起我们的关注

在北半球的广泛地区，冬季降雪不仅仅构成美丽的背景——它是一个巨大的自然蓄水库。冬季积雪融化于春季，为河流补水、蓄满水库、维持农作物、驱动水电站，并支撑冬季旅游业。本研究提出了一个紧迫的问题：随着气候变暖，未来的“雪旱”——即积雪异常偏少的冬季——将如何变化，这对依赖稳定积雪的供水和社区意味着什么？

使气候模型更贴近现实

气候模型是我们观测未来的主要工具，但它们常常高估地面积雪的实际量。许多最新的CMIP6模型在像北美北部和欧亚大陆这样的地区模拟出的积雪量过高。如果直接使用这些有偏差的模拟结果，会使未来的缺雪问题看起来没有那么严重。为了解决这个问题，作者使用了一种称为CDF-t的统计偏差校正方法，细致地调整模型输出，使其全部范围——包括罕见极端值——与1982–2014年间的观测积雪数据相匹配。

勾勒出更清晰的未来积雪图景

经过偏差校正后，模型对雪水当量（积雪中储存的水量）的估计在时间和空间上都与观测结果更加一致。研究团队随后利用29个气候模型的改进数据计算了雪水当量指数，这是一种标准化度量，用来追踪何时积雪异常偏少。展望到2100年并考虑四种不同的温室气体路径，他们发现雪旱在近几十年已经变得更严重，并在未来预计会进一步加剧，尤其是在高排放情形下。排放越高，这一基于积雪的指数下降得越快。

轻微缺雪减少，危险缺雪增多

研究显示了雪旱性质的显著转变。未来，轻度雪旱——仅比正常年份略为偏少的年份——可能变得不那么常见或持续时间更短，尤其在强烈变暖情形下。但这并非好消息。同时，最极端的雪旱会变得更频繁、强度更大且持续时间更长。在高排放的SSP5-8.5情景下，最严重类别的雪旱预计持续时间大约比近几十年长一半左右，且发生频率显著增加。欧洲、西亚西部和北美中部成为这些严重事件聚集的热点，给河流、水库、生态系统和经济带来严重风险。

驱动这一变化的因素

通过检视背后的物理机制，作者发现主要原因是降雪量本身的减少。随着气温上升，更多的冬季降水以雨而非雪的形式出现，降雪日数稳步减少，特别是在高排放情形下。由于首先到达的雪减少，季节性的“雪库”缩小，可在春季融化的水量随之减少。尽管变暖也会加速融雪，但这一效应因可融化的雪本身减少而受限。在某些地区，如东西伯利亚东部，水汽输送的增加实际上提升了降雪和积雪，但这些是少数例外，整体模式仍是冬季积雪普遍收缩。

对公众与政策的意义

对非专业读者来说，结论很明确：变暖的气候正把我们推向一个轻微缺雪减少但更多极端、长期严重缺雪的世界。由于积雪是下游社区的滞后水源，这种转变威胁到农业、水电和城市的供水，并冲击冬季娱乐产业。研究还表明，使用未经校正的气候模型会低估这些风险，尤其是对最严重事件的估计。在低排放、更可持续的路径下，积雪的下降速度会放缓，甚至在本世纪后期部分回升，这表明快速削减温室气体排放仍然可以帮助保留冬季积雪并降低最严重雪旱发生的概率。

引用: Hu, Y., Yang, X., He, Z. et al. New insights from the bias-corrected simulations of CMIP6 in Northern Hemisphere’s snow drought. Commun Earth Environ 7, 165 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03187-7

关键词: 雪旱, 气候变化, 水资源, 积雪量, 北半球