多雨卻缺水:地球新常態?(下)
有沒有覺得最近的天氣像是壞掉的開關,只剩兩種模式:不是暴雨狂刷存在感、淹到你懷疑人生,就是長達數月一滴雨都不肯下。這不是錯覺,而是地球的新「雙重人格」。上篇我們聊過「雨下太多卻還缺水」的怪現象,這次要揭開另外兩種「吸水失靈」的祕密。從新英格蘭卡在淺層的「濕地陷阱」,到整個美國正在消失的「正常年」,再到全球最潮濕地區竟然上演的「乾旱悖論」。難道地球新常態將是一個多雨卻缺水的年代?
撰文|A. H.

在上篇中我們理解了「水文鞭打效應」、「克勞克拉關係」以及「滲透超額」和雨水的快進快出關係。接下來,讓我們繼續看看若大地海綿本身也出了問題,成為損壞的海綿,會有何影響?
第二種失靈方式稱為「疏水性」(hydrophobicity)。若把一塊海綿放在太陽底下曬幾個禮拜,曬到完全乾透甚至有點烤焦,再把水滴上去試試,水不僅不會被吸進去,反而會在表面凝成一顆顆水珠,滾來滾去不肯滲透進去。這不是因為水來得太快(水明明滴得很慢),而是海綿本身的「體質」變了——表面變得不吸水,反而會排斥水。Barendrecht等人 (2024) 在全球案例回顧裡發現了這種土壤的現象:長期乾旱會把表層土壤烤得又乾又硬,甚至龜裂結出一層殼,讓土壤從「吸水」變成「排斥水」。另外,長時間的乾旱也可能導致土壤壓實 (soil compaction),讓海綿表面結殼或變硬,造成海綿的孔隙閉塞。
「滲透超額」和「疏水性」兩種造成大地海綿失靈方式的原因完全不同:一個是大地海綿沒有損壞,但水龍頭開太大;一個是海綿本身體質壞了,水無法滲透到地下水層。可是它們導致的結果卻是一樣:水進不去地下只能留在地表,變成「地表逕流」,順著地勢往低處流,匯聚成溪流河川,或是直接淹進你家客廳。

第三種失靈方式為海綿的保護層(植被)消失。乾旱引起的植被反應或地表覆蓋改變,會削弱土壤攔截水分並引導其滲透的功能。植被原本能攔截降雨並減緩水流速度,當植被因乾旱反應(如枯萎或生長受阻)而減少時,會改變陸地表面的特性,進而啟動快速徑流路徑 (quick runoff pathways)。這意味著降雨不再被植物緩衝,而是直接衝擊地表。另一方面,失去植被保護的土壤,更容易被雨水直接衝擊而壓實,導致滲透率降低。由於水分無法滲入「海綿」內部,大量降雨直接轉化為地表徑流,增加了洪水的發生機率與嚴重程度。
其次,植被層的消失會改變蒸散 (transpiration) 過程(註釋)。乾旱後,由於植被減少導致的蒸散作用降低,反而會使風暴流 (stormflow) 的反應變得更高。在某些案例中(如澳洲),即便旱災結束,集水區可能因植被反應導致蒸散發異常,使得徑流狀態在多年內都無法恢復到旱災前的水準。而這也會導致其他複合災害發生的可能,如野火加劇效應、突發性洪水與土石流、山崩等。

而這三種失靈方式經常是前後接力發生的。先是一場長期乾旱把土壤烤成了第二種「疏水」狀態,然後乾旱終於結束,天空一口氣降下一場強度超標的暴雨,觸發了第一種「滲透超額」。兩種失靈疊在一起,結果便是一場加倍兇猛的洪水。Barendrecht的團隊 (2024) 指出,真實案例在世界各地比比皆是。如澳洲長達十年的千禧年乾旱(2000-2010年),結束後緊接而來的就是廣泛的洪水;東非在2017、2018年熬過慘烈乾旱後,沒多久也被洪水襲擊;智利更是經典,持續長達十幾年的乾旱,在2023年8月被一場猛烈到足以摧毀房屋、切斷水電的洪水給打斷。這也是該研究提出的「乾旱到洪水的急轉」這種看似矛盾的現象背後原因的最佳寫照——大地海綿先被乾旱烤壞體質,接著又被一場來得太急的雨徹底壓垮。土壤就像穿上了一層抗水雨衣,讓接下來的雨水更難滲透。同時,乾旱還會讓土表龜裂。你可能會以為裂縫能讓水更容易滲進去;但實際上,這些裂縫往往會破壞堤壩和基礎設施的結構穩定性,當洪水真的來臨時,災難反而更大。
新英格蘭南部的「濕地陷阱」與梅加拉亞的乾旱悖論
美國新英格蘭南部地下的水層,像一個分成兩層的水桶,分成深層地下水與地表水。Boutt等人 (2025) 用衛星測量整片大地的總含水量,又用三十六口井去量測深層地下水。結果發現,深層水位二十年下來幾乎沒改變(美國地質調查局 (USGS) 地下水監測網絡的觀測井),可是NASA衛星測量的總水量卻一路往上,累積了大約十三公分。那麼到底水跑哪去了?答案是:卡在濕地、池塘、土壤等靠近地表淺層的那個水桶裡。強降雨帶來的水被困在淺層地表(3公尺以內),形成了所謂的暫棲含水層 (perched aquifers) 或臨時濕地。多出來的水只能堆在上層,出不去也下不去。雨確實變多了,可是這些水卡在錯誤的高度,既造成更多淹水,又沒有確實補進那個在乾季時真正需要使用的深水桶,這就是所謂的「濕地陷阱」。

在地球另一端的梅加拉亞印度東北部山區,是地球上數一數二多雨的地方。這地方有可能缺水嗎?但如上篇所述,Paul跟Roy (2026) 發現,當地降雨強度持續上升,小雨事件跟下雨天數卻同步減少。主要原因在於當地地形山坡很陡,水流走的速度很快。過去靠的是「幾乎天天下雨」這個高頻率來彌補水的快速流失,但現在雨變成用更少、更猛的方式降下,土地根本來不及把水留住。再加上氣溫升高,蒸發跟著加速,使得土地被兩頭夾殺。研究預估,未來乾旱發生的頻率將會持續上升;河川模型也算出,主要河流的流量在未來會減少百分之九到十二。
這兩個案例表面上完全不像。一個水太多,卡錯地方;一個雨夠多,卻留不住。新英格蘭的水夠多,可是堆在淺層;梅加拉亞的雨夠多,可是來得太急留不住。但拆開來看,講的卻是同一件事:土地真正在乎的從來不是總量,而是水進來的方式,以及有沒有能力把水放在對的地方。換言之,水的「質量」(它落下來的速度和停留的位置)有時候比「數量」更重要。
水循環沒有變慢,只是變得越來越沒耐性?
乾旱和暴雨是同一套機制的兩張臉,氣溫升高讓雨下得更急,也讓地表乾得更快。乾旱甚至會為下一場洪水佈下陷阱,把土地烤成排斥水分的硬殼,逼水全部變成逃竄的逕流。多出來的雨水並沒有真正補進深層地下水,而是卡在淺層的濕地與土壤裡,造就了一個「水多卻不夠用」的陷阱。當Maharjan團隊把鏡頭拉到整個美國,看見「正常年」正在從統計表上慢慢消失,而最沒有資源因應的社區,偏偏落在未來最缺水的地方。Paul跟Roy則證明了連地球上雨下得最多的地方,都逃不過這條規則的手掌心。
重要的從來不是一年下了多少雨,而是雨用什麼節奏落下、土地有沒有能力接住它。這條規則不會因為我們的不適應而暫停運作。所以,「地球新常態?」這個問題是一個更務實的提醒。我們腳下的土地、設計的水庫、規劃的城市排水,都還活在那個「雨多就是福氣」的舊時代裡;而大氣早已換了一套新的脾氣,進得更猛出得更快。留給我們的,只有重新學會怎麼接住它。就像研究人員所建議的改變土地管理方式,如讓城市變回「海綿」,我們需要更多的雨水花園 (Rain Gardens)、河濱公園和生物滯留池 (Bioswales) 等。在洪水期,把多餘的水主動「注」回深層地下含水層的地下水人工補給 (Managed Aquifer Recharge, MAR) 方法,或是像麻薩諸塞州建立的氣候資料清算中心的資料透明化,讓農民和管理者知道水到底是在淺層還是深層,從而做出正確的決策等。與失調的水循環共存,這是一個充滿挑戰的時代。這不僅是地球科學,更是人類生存的藝術。
註釋
下篇中的蒸散作用 (transpiration) 是指植物根系吸收水分、水分在植物組織中運輸以及葉片釋放水蒸氣的過程,是生物學和生理學上的蒸散。上篇中的蒸發散 (evapotranspiration) 作用則是科學家將水分蒸發 (evaporation) 和蒸散作用 (transpiration) 結合起來稱為蒸發散作用,簡稱ET,是生物和物理(環境)過程的組合。讀者可參考USGS網站定義:Evapotranspiration is the sum of plant transpiration and evaporation.
參考文獻
- Barendrecht, M. H., Matanó, A., Mendoza, H., Weesie, R., Rohse, M., Koehler, J., ... & Van Loon, A. F. (2024), "Exploring drought‐to‐flood interactions and dynamics: A global case review.", Wiley Interdisciplinary Reviews: Water, 11(4), e1726.
- Boutt, D. F., Olland, G., Huba, J. C., & Blin, N. (2025), "The Decadal Increase in Terrestrial Water Storage in a Region Experiencing Rapid Transitions from Dry to Wet Periods.", Water, 17(21), 3093.
- Paul, A. R., & Roy, P. K. (2026), "When more rain means more drought: hydroclimatic drivers of increasing drought risk in the world’s wettest region.", Theoretical and Applied Climatology, 157(5), 275.
- Maharjan, S., Li, W., Bolten, J. D., & El-Askary, H. (2025), "The future intensification of hydrological extremes and whiplashes in the contiguous United States increase community vulnerability.", Communications Earth & Environment, 6(1), 668.
- Boutt, D. "The US is seeing stronger storms, so why are droughts getting worse?", May 28, 2026. UNDRR. Prevention Web. / The Conversation version. May 26, 2026.
✨延伸閱讀:《多雨卻缺水:地球新常態?(上)》
