Causes of the Desiccation of Lake Victoria at 17 ka
本研究利用高分辨率三层嵌套模型证明，维多利亚湖在1.7万年前的干涸主要是由对温室气体减少、气温降低以及太阳辐射改变的区域性气候响应所驱动，这些因素共同破坏了水分辐合并导致该湖泊特征性的降水循环崩溃，而非由远程强迫所致。
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想象一下维多利亚湖就像是坐落在东非心脏地带的一个巨大的、浅浅的浴缸。它如此宽阔而浅平，以至于对天气极其敏感。大约17,000年前，这个“浴缸”不仅是水位降低了，而是完全干涸了，只剩下一个开裂、布满尘土的池底。科学家们一直试图弄清楚水为什么会消失。是因为北大西洋远方的风暴将水分拉走了吗？还是在附近发生了某些事情？
一个研究小组使用了一个超级强大的计算机模型来构建了一个“时间机器”模拟系统。他们高精度地重建了17,000年前的气候，甚至可以近距离观察在湖面上和山脉间盘旋的微弱气流。他们的模拟研究表明了一个非常具体的故事：湖泊的干涸并非由遥远的、远方的因素引起，而是由三个特定的大气与水体变化的完美风暴共同作用导致的局部“邻里问题”。
大干旱：51%的降幅
在他们的模拟中，那个古老时代降落在维多利亚湖流域的总降水量比今天减少了惊人的51%。年降水量从592 毫米骤降至289 毫米。研究人员指出，水文收支模型表明，如果降水量仅减少25%，像这样的湖泊会在几个世纪内干涸。因此，**51%**的降幅足以解释为什么湖泊会消失。
罪魁祸首：三个局部变化
模拟确定了三个主要的“反派”，它们协同工作，偷走了雨水：
- 寒冷的海洋： 西印度洋的海水比现在要冷。这就像是在海岸附近停滞的一股冷锋。这种冷却改变了气压，产生了一股强劲的、干燥的东风，直接吹过湖面。
- 稀薄的空气： 大气中的温室气体含量要少得多。具体来说，二氧化碳（CO2）仅为 203 ppmv（相比今天的 398 ppmv），甲烷（CH4）为 421 ppbv（相比今天的 1825 ppbv），一氧化二氮（N2O）为 193 ppbv（相比今天的 327 ppbv）。这种稀薄的空气意味着湖周边的群山在夜间冷却得更快，从而产生了一股从山坡上冲下的强劲干风。
- 太阳的偏移： 地球的倾角和轨道略有不同，这意味着太阳在春季的力量增强了约 3.8%，而在秋季则减弱了约 3.7%。
雨水是如何被偷走的：昼夜循环
这种干旱的魔力（也是悲剧）发生在该地区天气的日常节奏中。
- 夜晚的灾难： 通常在夜间，陆地比湖水凉快，从而产生一种温和的微风，将湿润的空气吸入，并在清晨（当地时间 03:00–05:00 左右）在水面上形成一场降雨。但在17,000年前的模拟中，较冷的海洋和干燥的山风打破了这一循环。来自山脉的干空气和来自海洋的强劲东风将水分从湖面推开，而不是让其聚集。夜间的降雨过程根本没有发生。
- 下午的困境： 在春天的下午，阳光加热高山的速度比低地更快。这通常有助于产生降雨，但在模拟中，这反而让来自东方的干风更加猛烈地吹过群山并进入盆地，使湖泊东侧的土地变得干枯。
并非由于这些原因
研究人员非常明确地指出了导致干涸的非原因。他们明确反对认为北大西洋发生的远程事件（如大规模冰山融化）是主要诱因的观点。虽然其他一些研究提出了与北大西洋的联系，但该模拟表明，干涸是由区域性响应驱动的，即对局部气候变化的响应，而非来自远方的信号。他们还发现，湖泊干涸并不是因为蒸发量增加；事实上，由于空气更冷，蒸发量反而下降了。问题在于雨水不再降临，而不是水被快速“煮干”了。
季节性的故事
干旱在一年四季中并不均衡。最大的打击发生在春季降雨期（3月、4月、5月），此时降水量骤降了 72%，从 305 毫米 跌至仅有的 87 毫米。秋季降雨也遭受了 45% 的降幅。有趣的是，冬季和夏季的变化方向相反，但由于春季和秋季的损失过于严重，最终注定了湖泊的命运。
他们的把握有多大？
作者对春季干旱的结果非常有信心，因为他们的计算机模型运行了多次，并且每次都给出了相同的答案。风力和水分的物理机制与他们设定的温度和温室气体变化完美契合。然而，由于不同的模拟运行在月度细节上的差异较大，他们对秋季情况的确定性稍低一些。
简而言之，这项研究表明，17,000年前，维多利亚湖并不需要一场全球性的灾难。一个由较冷的海洋、稀薄的空气和偏移的太阳构成的局部组合，制造了一台“干风机器”，将雨水吹走，把一个巨大的淡水湖变成了尘土飞扬的荒漠。
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