撒哈拉沙漠中的湖泊现在充满了水

2024 年 8 月 12 日大地遥感卫星 9 号的 OLI-2 号拍摄的阿尔及利亚 Sebkha el Melah 卫星图像

Landsat 9 的 OLI-2 号卫星于 2024 年 9 月 29 日拍摄的阿尔及利亚 Sebkha el Melah 卫星图像。

古老的绿色撒哈拉

大约 1.1 万年前到 5000 年前，在非洲湿润时期，撒哈拉沙漠比现在更加湿润和绿色。 地质和考古证据表明，现在被巨大沙丘覆盖的地区曾经是植被和湿地的家园，甚至可能有大型湖泊。

2024 年 9 月，一场外热带气旋给非洲北部部分地区带来了强降雨，撒哈拉沙漠古老而绿色的踪迹短暂地重现。 暴雨带来的径流部分填满了沙漠中几个通常干涸的短暂湖泊。

美国国家航空航天局（NASA）的大地遥感卫星 9 号（Landsat 9）于 2024 年 9 月 29 日利用其 OLI-2（陆地成像仪-2）仪器拍摄到了阿尔及利亚 Sebkha el Melah 湖的图像（上图，下图）。 该湖位于Ougarta山脉沿线，由一条间歇性河流Oued Saoura（也称为wadi）注入，于9月中旬开始蓄水。 8 月 12 日的上一张图片（上图，上部）显示了降雨改变该地区之前覆盖着盐分的湖床。

耶路撒冷希伯来大学高级讲师摩西-阿蒙（Moshe Armon）说，截至 10 月 16 日，湖水面积达 191 平方公里（74 平方英里），水深 2.2 米（7.2 英尺），塞卜卡梅拉湖大约满了三分之一。 阿尔蒙利用卫星拍摄的水域范围图像（如上图），以及根据 ICESat-2 观测数据绘制的湖泊水深三维图，计算出了这些数值。 自 2000 年 6 月以来，只有另外两次降雨事件导致湖泊水量增大，一次是在 2008 年，另一次是在 2014 年。

阿蒙的同事乔埃勒-里德尔（Joëlle Rieder）在一项2024年的研究中指出，撒哈拉沙漠湖泊的蓄水是一种"罕见的、基本没有记录的瞬时现象"，该研究详细记录了自2000年以来湖泊蓄水的频率。 阿尔及利亚的这一地区几乎没有地面气象站，因此研究人员利用美国国家航空航天局（NASA）综合多卫星检索（IMERG）的降雨数据和欧洲中期天气预报中心（EMCWF）的ERA5天气再分析数据来研究湖泊蓄水所需的气象条件。

自 2000 年以来，在影响 Sebkha el Melah 流域的数百次降雨事件中，只有六次降雨提供了足够的水量，使湖泊开始蓄水。 所有这些事件都与持续时间较长的外热带气旋有关，这些气旋在潮湿的热带空气被推上高山后产生了特别强的降雨，这一过程被称为地形抬升。

卫星观测结果表明，当塞卜卡-艾尔-梅拉蓄满水时，水会停留在附近。 2008 年注水后，直到 2012 年才完全干涸。"阿蒙说："如果不再降雨，像现在这样 2.2 米深的湖泊需要大约一年的时间才能完全蒸发。

沙漠填湖的历史视角

阿蒙和其他科学家之所以跟踪湖泊填充事件，部分原因是对该地区的过去和未来仍然存在疑问。 尽管有证据表明撒哈拉沙漠在非洲湿润时期较为潮湿，但究竟有多潮湿仍是科学界争论不休的问题。 阿蒙解释说，为了帮助解决这个问题，科学家们将目光投向了沙漠湖泊，比如塞卜哈梅拉湖，因为它们的功能有点像巨大的"雨量计"，可以提供有关过去降水模式的线索。

研究这一课题的研究人员所面临的挑战之一是，模拟以前气候条件的模型很难再现地质学家所认为的非洲湿润时期撒哈拉湖泊所需的降雨量。 阿蒙解释说，这导致一些研究人员认为，要么撒哈拉实际上并不像古气候专家认为的那样多雨和葱郁，要么就是模型遗漏了什么。

阿蒙说："我们提出了第三种选择：像撒哈拉沙漠西北部 9 月份发生的极端降雨事件在过去可能更为频繁。考虑到湖泊干涸所需的时间，在没有频繁降雨的情况下，这些事件可能很常见，足以让湖泊在很长一段时间--甚至数年或数十年--保持部分充盈。"

撒哈拉的气候预测和不确定性

古气候学家普遍认为，被称为米朗科维奇周期的小轨道变化是非洲湿润期的关键驱动因素，因为它们会导致太阳辐射分布的细微变化和北非季风强度和位置的变化。 目前还不太清楚的是，随着温室气体排放和气候变化的影响叠加到米兰科维奇周期的周期性影响上，撒哈拉沙漠在未来几个世纪甚至几千年内是否会变绿并形成持久的湖泊，以及变绿的程度有多大。

政府间气候变化专门委员会（IPCC）的预测表明，随着全球气温的升高，撒哈拉沙漠部分地区的降雨量可能会增加，而其他地区的降雨量可能会减少。阿蒙说："但这些预测的不确定性要大于预计的变化。撒哈拉将会发生什么仍然非常不清楚，但我们希望，通过研究这些湖泊填充事件，我们最终会对撒哈拉的未来有一个更好的了解。"

美国国家航空航天局地球观测站的图片，由 Michala Garrison 使用美国地质调查局的 Landsat 数据拍摄。

编译自/SciTechDaily