地球システムモデルが河川流量増加を過大評価していることを解明(New Study Reveals Earth System Models Overestimate River Flow Increases)

2026-01-15 中国科学院(CAS)

地球規模の水循環を正確に把握することは、気候変動影響の予測や持続可能な水資源管理に不可欠である。中国科学院・地理科学与資源研究所の張勇強教授らは、衛星観測、水文データ、地球システムモデル、世界50主要流域の長期観測を統合した新たな制約手法により、これまでで最も観測に基づく全球水循環評価を行った。その結果、地球システムモデルは現在の全球河川流量を約14%過大評価しており、実際の河川流量は蒸発散量より小さいことが示された。1980~2014年の全球河川流量は年平均約3.91万km³、流出係数は0.35と推定され、従来値を下回る。また温暖化に伴う河川流量増加もモデルは過大評価しており、1℃上昇あたりの増加量は従来より約9%低く、不確実性も大幅に縮小した。本研究は、全球水循環分配の初の一貫した基準を提示し、人間活動の影響を含めた気候モデル改良や水資源政策に重要な示唆を与える。

地球システムモデルが河川流量増加を過大評価していることを解明(New Study Reveals Earth System Models Overestimate River Flow Increases)
Partitioning of the global water cycle using the Emergent Constraint approach. (Image by Prof. ZHANG Yongqiang’s team)

<関連情報>

地球システムモデルによる世界の河川流量の過去および将来の増加の過大評価 Overestimation of past and future increases in global river flow by Earth system models

Yongqiang Zhang,Günter Blöschl,Haoshan Wei,Dongdong Kong,Ning Ma,Thorsten Wagener,Jing Tian,Jun Xia,Congcong Li,Longhao Wang,Francis H. S. Chiew,L. Ruby Leung,Xingcai Liu,Hongxing Zheng,Xuanze Zhang & Changming Liu
Nature Geoscience  Published:09 January 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41561-025-01897-9

Abstract

Reliable quantification of global water-cycle components, such as river flow and land evapotranspiration, remains a major challenge. Here we refine estimates of global water partitioning by combining outputs from multiple Earth system models with river flow observations from 50 large basins, applying the emergent constraint approach. Between 1980 and 2014, global river flow was (39.1 ± 5.4) × 103 km3 yr1, with a river flow-to-precipitation ratio of 0.35 ± 0.03, both lower than previous estimates. Land evapotranspiration reached (73.4 ± 6.2) × 103 km3 yr1. Under climate change, we project global river flow to rise by 7.8 ± 5.5 mm per year per degree of warming. This estimate, refined through the emergent constraint method, is 9.3% lower than the ensemble mean of Earth system models and reduces inter-model uncertainty by 66%. By integrating river flow observations, we provide more accurate historical estimates and strengthen future projections of global water-cycle components.

1702地球物理及び地球化学
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