由于氣候變暖，在美國(guó)許多地區(qū)預(yù)計(jì)的強(qiáng)暴雨可能有溫和的一線希望：它們可以更有效地給一些主要農(nóng)作物澆水，并且這至少可以部分抵消因熱量上升而造成的預(yù)計(jì)更大的單產(chǎn)下降本身。該結(jié)論違背了一些公認(rèn)的觀點(diǎn)，包含在本周發(fā)表在《自然氣候變化》雜志上的一項(xiàng)新研究中。

大量研究預(yù)測(cè)，如果缺乏適應(yīng)性措施，生長(zhǎng)季節(jié)溫度的升高將嚴(yán)重降低美國(guó)一些主要農(nóng)作物的單產(chǎn)。損害將來(lái)自由于較高的背景溫度導(dǎo)致土壤水分穩(wěn)定增加的蒸發(fā)以及熱浪期間農(nóng)作物的突然干燥。一些研究表明，玉米目前的年產(chǎn)量約為130億蒲式耳，并且在美國(guó)經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要作用，到本世紀(jì)中葉至后期，玉米的產(chǎn)量可能會(huì)猛增10%至30%。大豆-美國(guó)是世界上最大的生產(chǎn)國(guó)-跌幅可能高達(dá)15%。

由于較熱的空氣可以容納更多的水分，因此還可以預(yù)測(cè)，將來(lái)降雨更多的時(shí)候會(huì)突然爆發(fā)，而不是平緩的傾盆大雨。這種現(xiàn)象已經(jīng)在許多地區(qū)出現(xiàn)。許多科學(xué)家認(rèn)為，更多的極端降雨可能會(huì)進(jìn)一步破壞農(nóng)作物，但這項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)情況可能并非如此。原因是：大多數(shù)預(yù)計(jì)的大雨將落在使作物受益的范圍內(nèi)，而不是超過(guò)傷害作物的門檻。

主要作者科里·萊斯克(Corey Lesk)說(shuō)：“人們一直在談?wù)摳嗟臉O端降雨將損害農(nóng)作物。” 哥倫比亞大學(xué)Lamont-Doherty地球觀測(cè)臺(tái)的學(xué)生。“我們發(fā)現(xiàn)的引人注目的是，大雨的總體影響不是負(fù)面的。事實(shí)證明，這對(duì)農(nóng)作物有利。”

也就是說(shuō)，根據(jù)這項(xiàng)研究，其影響可能是適度的。據(jù)估計(jì)，大雨可能使玉米單產(chǎn)提高1%或2%，大豆使單產(chǎn)提高1.3%至2.5%。這些增加與熱量帶來(lái)的潛在損失相形見(jiàn),，但在處理如此大量的農(nóng)作物時(shí)，甚至增加了百分之幾。研究人員說(shuō)：“我們的發(fā)現(xiàn)可能有助于發(fā)現(xiàn)適應(yīng)氣候變化的作物管理和改進(jìn)模型的新機(jī)會(huì)。”

該團(tuán)隊(duì)通過(guò)研究2002年至2017年每年在美國(guó)西部，南部和東北部農(nóng)業(yè)區(qū)的數(shù)百個(gè)氣象站記錄的逐時(shí)降雨模式得出結(jié)論。然后，他們將降雨模式與作物產(chǎn)量進(jìn)行了比較。他們發(fā)現(xiàn)，多年來(lái)的降雨每小時(shí)每小時(shí)最多約20毫米，這是平均水平下全年最大的傾盆大雨，導(dǎo)致單產(chǎn)提高。只有當(dāng)降雨達(dá)到每小時(shí)50毫米甚至更高的極端時(shí)，農(nóng)作物才遭受破壞。(每小時(shí)20毫米大約是四分之三英寸; 50毫米大約是2英寸。)此外，降雨幾年主要是由于細(xì)雨實(shí)際上損害了產(chǎn)量。

研究人員概述了造成這種差異的幾種可能原因。首先，毛毛雨的效率可能太低而無(wú)法做很多事情。在炎熱的天氣中，它大部分可以蒸發(fā)回到空氣中，然后到達(dá)需要它的地下根部區(qū)域。在涼爽的天氣下，它可能會(huì)留在葉子上足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以鼓勵(lì)有害真菌的生長(zhǎng)。萊斯克說(shuō)：“一個(gè)季節(jié)只能下固定小時(shí)的降雨。” “如果太多的雨被無(wú)用的毛毛雨占用，那就太浪費(fèi)了。”

另一方面，更強(qiáng)的風(fēng)暴至少要好一點(diǎn)。這些可以使水徹底浸入土壤中，并帶走濕氣和散布在表面的人造肥料。研究人員說(shuō)，這只是最極端的事件，對(duì)作物造成傷害：這些事件可以直接使植物遭受打擊，將肥料從田地上沖走，并使土壤充分飽和，以至于根無(wú)法獲得足夠的氧氣。

為了研究未來(lái)潛在降雨模式的影響，研究人員使用基本的物理模型來(lái)估算在不同的變暖水平下可能會(huì)有多少大雨。他們發(fā)現(xiàn)，在大多數(shù)情況下，大雨會(huì)如期而至，但雨量較大，但這些較大的降雨將落在有利的較大范圍內(nèi)。最極端的破壞性降雨也將增加，但仍將是罕見(jiàn)的，以至于更多的有益降雨將超過(guò)其影響。

萊斯克說(shuō)，由于這項(xiàng)研究對(duì)廣闊地區(qū)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了平均，并且許多其他因素會(huì)影響農(nóng)作物的產(chǎn)量，因此很難確切地說(shuō)出未來(lái)降雨將在任何一個(gè)地區(qū)產(chǎn)生的影響。他說(shuō)：“沒(méi)有一個(gè)農(nóng)民會(huì)使用像這樣的研究來(lái)決定種植什么或如何種植。” 但是，正如本文的結(jié)論，結(jié)果“表明，超過(guò)極端事件，作物產(chǎn)量響應(yīng)更常見(jiàn)的降雨強(qiáng)度值得進(jìn)一步關(guān)注。”