Den globala monsunregionen, spretande norr och söder från jordens ekvator, försörjer nästan två tredjedelar av världens befolkning. Det kännetecknas av rikligt med monsunregn, en distinkt kontrast mellan våt och torr säsong, och därmed ett aktivt vattenkretslopp.

Framtida global uppvärmning skulle påskynda vattnets kretslopp över hela den globala landmonsunregionen samtidigt som kontrasten mellan våt och torr säsong ökar, enligt en studie som nyligen publicerades i Journal of Climate . Forskningen avslöjar robusta och sammanhängande svar i de olika aspekterna av vattnets kretslopp på framtida uppvärmning över de folkrika globala monsunregionerna.

"De globala monsunregionerna förtjänar särskild uppmärksamhet eftersom de i stor utsträckning påverkar det globala vattnets kretslopp, sa Tianjun Zhou, motsvarande författare på tidningen. Zhou är senior vetenskapsman vid State Key Laboratory of Numerical Modeling for Atmospheric Sciences and Geophysical Fluid Dynamics vid Institute of Atmospheric Physics och CAS Center for Excellence in Tibetan Plateau Earth Sciences i den kinesiska vetenskapsakademin. Han är också professor vid University of Chinese Academy of Sciences.

Även om det har funnits ett stort forskningsintresse för framtida förändringar i monsunnederbörd, begränsad uppmärksamhet har ägnats åt andra aspekter av vattnets kretslopp över monsunregionerna. Zhou och hans team, använder multimodellutgång från CMIP5, ett arkiv med de senaste klimatmodellerna, undersökte och gav en heltäckande bild av förändringar i vattnets kretslopp över monsunregionerna, inklusive både atmosfärs- och ytvattensektorn, nämligen, nederbörd, avdunstning, ytvattenflöden, markvatten, och totalt avrinning (dvs. vatten som rinner över och i marken).

"Under framtida global uppvärmning, vi kommer att se en accelererad vattencykel över hela den globala monsunregionen, vilket framgår av de koherenta ökningarna i dess olika cykelflöden, inklusive den årliga medelnederbörden, avdunstning, totalt avrinning och ytvattenflöden, " Zhou introducerade.

Dessutom, forskarna fann regionala skillnader under den totala accelerationen av vattnets kretslopp. Specifikt, Afrikanska norra halvklotet, Syd- och östasiatiska monsunregioner kommer att uppleva en intensifierad vattencykel, medan man befinner sig i den amerikanska monsunregionen på norra halvklotet, vattnets kretslopp skulle kraftigt försvagas. Dock, förändringarna i monsunregionerna på södra halvklotet är i stort sett osäkra.

"Förutom de rumsliga skillnaderna, vattnets kretsloppsförändringar varierar också med årstid, " tillade Zhou. "Nederbörden, avrinning, och ytvattenflöden skulle öka mest framträdande under den våta årstiden, men minska något under torrperioden. Å ena sidan, detta indikerar en ökad kontrast mellan våt och torr säsong i monsunregionerna. När det gäller mänsklig användning av vattenresurser, den föränderliga säsongsvariationen kan beskrivas som "våtperioden blir blötare, torrperioden blir torrare'. Å andra sidan, det kan finnas ökande översvämningsrisker under den regniga årstiden."

Vattnets kretslopp inkluderar både cykelflöden (d.v.s. rörelser) och reservoarer. Jordvattnet, en viktig vattenreservoar på jordens yta, är också en indikator på jordbrukstorka. "Ytjordvattnet skulle utarmas året runt som ett resultat av atmosfärens uppvärmning. Detta kan minska skördarna och ytterligare hota livsmedelssäkerheten för de täta populationerna, " tillade Zhou.

Dessa resultat ger en bredare förståelse för omfördelningen av sötvattenresurser över hela världen till följd av framtida förändringar i monsunsystemet. Under tiden, författarna efterlyser också uppmärksamhet på vattenkretsens föränderliga årstidsvariation. "De säsongsmässiga förändringarna är mer anmärkningsvärda och robusta än de årliga medelvärdena förändringarna, ", sade Zhou. "Vi bör vara medvetna om och förberedda på de potentiella ytterligare översvämnings- och torkariskerna i de folkrika monsunregionerna."