周圍（熱帶）降雨旺盛，而亞熱帶則是蒸發旺盛。|355x355px]]
氣候變化對水循環的影響（）很深遠，被描述會對水循環（也稱水文循環）產生“強化”（或是整體的“加強”）效果。這種現象至少從1980起就被觀察到。例如較暖的大氣中含有更多的水氣，而會影響蒸發和降水。海洋可吸收93%來自太陽的熱量，也發揮重要的作用。自1971年以來海洋熱含量即在增加，對海洋本身和循環產生重大影響。
水循環加劇的根本原因是大氣中溫室氣體增加，這類氣體通過溫室效應導致大氣變暖。整個水文循環的本質是一邊在蒸發水分，另一邊在降水。特別是當海洋上蒸發量超過該處的降水量，讓多餘的水分經大氣輸送到蒸發量少，而降水量大的陸地上。降水經逕流攜帶進入溪水及河流，再排入海洋，完成一套循環。 水的可用性加上大氣的持水能力會隨溫度升高而等比增加，這表示水在海洋和熱帶地區可發揮重要作用，但在大陸和極地的作用會少得多，而成為導致北極和陸地溫度升高的主要原因。但目前的看法是這種突然變化在21世紀發生的可能性很低。]]
全球變暖導致整體水循環發生變化。首先是大氣中的蒸氣壓會增加，導致降水模式中的頻率和強度發生變化，以及地下水和土壤濕度發生變化。這些變化的加總通常被稱為水循環的“強化和加速”作用。
克勞修斯-克拉伯龍方程指出當溫度升高1°C時，蒸氣壓將增加7%。在人造衛星、無線電探空儀和地面站提供的對流層水汽測量資料中均可觀察到。 IPCC第五次評估報告的結論是近40年來對流層中水汽已增加3.5%，與氣溫升高0.5°C並行發生。
觀察與預測
從20世紀中葉以來，人類活動引起的氣候變化導致全球水循環發生明顯變化。
氣候變暖讓極端濕潤和非常乾燥的天氣情況變得更加嚴重。大氣環流模式也發生變化，而對這些極端事件發生的區域和頻率產生影響。在世界大部分地區和所有中，水循環變率和伴隨的極端值，相對於平均值，預計將會有更大的差異。暖池面積從1900-1980年的2,200萬平方公里，擴大到1981-2018年的4,000萬平方公里，幾乎擴大一倍。暖池的擴張把馬登-朱利安振盪 (MJO) 的生命週期改變，而讓全球降雨模式受到更動，馬登-朱利安振盪是源自熱帶，地球上最主要的天氣波動模式。
循環驟變的可能性
水循環本身的幾個特性有可能會導致水循環的突然變化。原因之一是降水量很難量化，它本質上是種間歇性發生的現象。人們傾向於使用“降水”一詞，就好像它與“降水量”的意思相同。在描述地球降水模式的變化時，真正重要的並非僅為總量：還與強度（下雨，或是下雪的強度）、頻率（次數）、持續時間（時間長度）和類型（是雨，或是雪）有關
海水由淡水和鹽分組成，海水中鹽分的濃度稱為鹽度。由於鹽不會蒸發，因此降水和蒸發會對鹽度有很大影響。水循環發生變化，會對海洋表面的鹽度產生明顯的影響，這情況自1930年代以來就已為人知。
科學家在過去50年進行測量海洋表面的鹽度已收集有完善的記錄，在2000年代開始實施的Argo計劃，在海中使用無人操作，會自動浮沉的所取得的詳細資料即為一例。另外是海洋鹽度在漫長時間內屬於穩定，人為強迫引起的微小差異會更易偵測到。海洋鹽度在全球各處分佈不均，有明顯的區域特性。熱帶地區因有較多的降雨，海水的鹽度相對較低。亞熱帶地區因海水蒸發較強，海洋的鹽度會較高，這類地區也被稱為“沙漠緯度”。表示高鹽度地區變得更鹹，而低鹽度地區變得更淡。高鹽度區域主要是由蒸發造成，鹽度增加表明蒸發量更為強化。低鹽度地區的水中鹽分降低，係因當地有更多的降水所造成。這種空間模式與蒸發減去降水的空間模式類似。因此觀察到鹽度模式放大也間接證明水循環在加強之中。
為進一步研究海洋鹽度與水循環之間的關係，模型是重要的研究工具。其中大氣環流模型(General Circulation Models ，GCM) 和最近開發的大氣-海洋環流模型 (Atmosphere-Ocean General Circulation Models ，AOGCM) 用於模擬全球環流和變化（例如水循環的加強）的影響。
在2011年6月發射的（也稱寶瓶座衛星），其上攜帶有儀器以測量全球海面鹽度。
在1994年至2006年間發射的人造衛星中，觀測到流入全球海洋的淡水流量增加18%，部分原因是海冰融化，部分原因是全球海洋蒸發增加導致降水增加。
水循環變化的鹽度證據
水循環的基本過程是降水和蒸發。局部降水量減去局部蒸發量（通常以P-E表示）可顯示水循環對局部所產生的影響。 P-E程度變化常被用來表示水循環變化。大約85%的地球蒸發和78%的降水發生在海洋表面，十分難以測量。而降水只在陸地表面的當地（稱為in-situ（原位））可得長期且準確的觀測記錄。而對於蒸發則根本無長期且準確的觀測記錄。
預測極端天氣的對流允許模型
迄今為止，氣候模型中於對流的描述會限制科學家能準確模擬非洲極端天氣的能力，也限制對氣候變化的預測。對流允許模型 (Convection-permitting model，CPM) 能更好模擬撒赫爾地區熱帶對流的晝夜循環、垂直雲結構以及潮濕對流和輻合與土壤水分對流反饋之間的耦合。CPM的優點也在其他地區得到證明，包括對降水結構和極端情況有更實際的描述。涵蓋非洲的對流允許模型（4.5公里網格間距）顯示未來西部和中部非洲雨季中的旱期長度會變長。科學家的結論是隨著對流能提供更準確描述，非洲乾濕兩極的預計變化會更加嚴重。換句話說：“非洲極端天氣的乾與濕兩端將會變得更為嚴峻”。
對水資源管理的影響
人類活動引起的水循環變化將增加水文變率，因此會對水利產業和相關投資決策產生深遠影響。氣候變化會以各種方式影響到水資源。可用的淡水總量會發生變化，例如因短期乾旱或是長期乾旱所導致。由於氣候變化，水質也變得更差。
全球氣候變化“會同時增加確保水安全的複雜度和成本”。產生新的威脅和調適挑戰。原因是氣候變化導致水文變率和極端事件增加。氣候變化對水循環造成許多影響，產生更多的氣候和水文變異性，而威脅到水安全。水循環變化威脅到現有和未來的水基礎設施。因為水循環的未來變率有太多不確定性，對規劃水利基礎設施的投資而言將更會有困難度，
聯合國農糧組織（FAO）表示世界到2025年將會有19億人生活在絕對缺水的國家或地區內，世界3分之2的人口會有水資源不足的壓力。 世界銀行補充說，氣候變化會深刻改變未來水資源的可用性和使用模式，而增加全球和各依賴水資源部門的用水壓力和不安全程度。
乾旱
本節摘自氣候變化的影響#Draughts
氣候變化會影響到多種與乾旱相關的因素，例如降水量和降水再次受到蒸發的速度。陸地變暖導致世界大部分地區乾旱的嚴重程度和頻率都在增加。在某些熱帶和亞熱帶地區會因氣候變暖而降雨減少，更有發生乾旱的機會，這些地區包括中美洲、亞馬遜盆地和南美洲西南部、西非和南部非洲，以及地中海和澳大利亞西南部。
由於過去有關乾旱的可用數據有限，通常無法能肯定把特定乾旱歸因為受到人為影響的緣故。但在一些地區，例如地中海和美國加利福尼亞州，已有受到人類活動影響的證據。 由於許多地區的用水需求增加、人口增長、城市蔓延和環境保護工作，人為影響讓情況變得更糟。，特別是利用混農林業，有助於減少乾旱的影響。
洪水
本節摘自氣候變化的影響#Floods
氣候變暖將會產生更多的大雨。當這類洪水在暖化的環境發生時，會更加極端。世界許多地方的地下水儲量都在下降，原因為有更多的地下水被抽取而用於農業灌溉，特別是在旱地。灌溉用水之會增加，部分原因是由於氣候變化對水循環產生影響，讓缺水問題變得更為嚴重。
氣候變化導致水循環受到影響，進而以多種方式影響到地下水：極端天氣事件會導致地下水儲量下降、地下水補給減少和水質惡化。而在熱帶地區，由於強烈的降水和洪水事件，似乎會造成更多的地下水補給。
參見
*
- 氣候變化對海洋的影響
*
*
參考文獻
氣候變遷效應
水的形式
水文學
评论 (0)