氣候變化是當今現代世界面臨的最大因素和擔憂之一。從碳排放到全球氣候變暖，再到冰蓋融化，氣候變化以多種方式影響著地球，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。
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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，而是在各個地區循環，並通過天氣模式和流水運送到世界各地。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。
水循環過程圖
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、下滲、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。
氣候變化對水循環產生哪些影響呢？
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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，那水坑裡的水會被陽光的溫暖照在上面蒸發掉。因此，那個水坑會幹涸，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熱量增加，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。
由於高溫引起的乾旱，在美國內華達州的米德湖發現了歷史性的低水位。由於氣候變化導致溫度升高，許多已存在多年的已知湖泊正在乾涸，或者至少在減少。例如，玻利維亞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。
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降水
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。一旦雲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）。
這似乎會抵消增加的蒸發，但實際上它不會——至少不是直接的。由於地球上的氣流和天氣模式，蒸發的水很少會落在同一個地方。它聚集，形成雲，並在再次降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降水。這會導致極端暴雨和山洪暴發。
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氣候變化引起的洪水
由於氣候變化及其對水循環的影響，有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，都是河岸泛濫，沿海泛濫。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。在多倫多，加拿大，在2017年的春天，降水增加導致的溢出安大略湖。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。
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極端天氣
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，現在科學家們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危害最大的，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。
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海平面上升
除了所有這些變化之外，海水溫度也在上升，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，隨著冰層融化，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。
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持續性的影響
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，事實上它似乎每年都在增加，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快，天氣變得越來越難以預測，條件也越來越極端。乾旱不但不會平衡，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面臨越來越大的風險。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。
