Традиционные стратегии управления водными ресурсами часто предполагают, что распределение вероятностей остаётся постоянным с течением времени. Однако это не так, вследствие того, что изменение климата и деятельность человека значительно изменили глобальный водный цикл. Это исследование представляет собой комплексный анализ для количественной оценки изменений в глобальном водном цикле с учётом возникающих долгосрочных тенденций, сезонных сдвигов и изменений в экстремальных явлениях. Интегрируя передовые измерения дистанционного зондирования и моделирование земной системы с инновационными методами анализа, авторы изучают, как изменчивость климата и деятельность человека изменили глобальный водный цикл за последние два десятилетия. Выводы дают существенную информацию для улучшения управления водными ресурсами, устойчивости инфраструктуры и разработки адаптивных систем раннего оповещения и мониторинга.
Изменение климата и деятельность человека существенно влияют на глобальный цикл пресной воды, вызывая нестационарные процессы, поскольку его распределение смещается с течением времени, однако всеобъемлющее понимание этих изменений остаётся неуловимым. Авторы разработали реанализ для суши на основе данных дистанционного зондирования и оценили нестационарность и взаимосвязи между компонентами глобального водного цикла с 2003 по 2020 гг. Выделены 20 регионов-горячих точек, где наземное хранение воды демонстрирует сильную нестационарность, затрагивая 35% мирового населения и 45% площади, охваченной орошаемым земледелием. Возникающие долгосрочные тенденции доминируют чаще всего (48,2%), за ними следуют сезонные сдвиги (32,8%) и изменения экстремальных значений (19%). В частности, в средних широтах это охватывает 34% территорий Азии и 27% - Северной Америки. Структуры нестационарности и их доминирующие типы различаются в зависимости от других компонентов водного цикла, включая осадки, эвапотранспирацию, сток и валовую первичную продукцию. Эти различия также проявляются уникально в регионах горячих точек, иллюстрируя сложные способы, которыми каждый компонент реагирует на изменение климата и управление водными ресурсами человеком. Авторы подчёркивают важность учёта нестационарности при оценке информации о водном цикле для разработки стратегий устойчивого использования водных ресурсов, повышения устойчивости к экстремальным явлениям и эффективного решения других проблем, связанных с изменением климата.