人类和我们的文明需要不断获得水来维持生命。干旱可能是由异常低的降水造成的，有时与较温暖、较干燥的空气造成的异常高的蒸发结合起来。根据定义，它是历史模式的暂时反常现象。
干旱已被证明是更具破坏性的极端天气之一。它在导致大型古代文明消亡的政治不稳定中发挥了作用，并在大萧条的沙尘暴年代促成了美国历史上最大的国内移民。最近，它至少加剧了世界各地的难民危机。
干旱可能需要几周、几个月、甚至几年的时间来发展和消散。当我们驾驭不断变化的气候时，我们将如何识别更热、更干的天气是即将结束的干旱，还是向永久干燥气候的过渡？我们将如何准备应对它可能带来的挑战？
艾伯塔省位于加拿大的中心地带，拥有丰富多样的地貌。北部多沼泽的北方森林和南部干燥的大草原被源自西部加拿大落基山脉降水的河流所连接。艾伯塔省巨大的土地受到漫长的冬季和短暂的夏季的影响，这使它成为一个具有挑战性的居住地。但是，在20世纪初，早期成熟的小麦品种的开发使该地区能够转变为全国的面包篮之一。
加拿大阿尔伯塔省
当我们想到干旱时，加拿大中部可能不是第一个想到的地方，但干旱是相对于当地的温度、降水和土壤湿度模式而言的。它可以发生在通常有水的地方，它可以传播并产生复合效应。事实上，加拿大的变暖速度是世界其他地区的两倍，其生态系统正在努力适应。
例如，异常低的降雪或降水会导致土壤干燥的状况。如果持续缺乏降水，河流流量可能会减少，影响下游的城市和城镇。这些情况可能是自我强化的，比如当干燥的森林为雨雪输送更少的水分时，就会塑造未来的天气模式。
艾伯塔省的居民和农场97%的水来自地表资源，如依赖降水和融雪的河流和湖泊，而这两者在未来可能会在时间、地点和强度上发生变化。近几十年来，艾伯塔省的平原地区越来越容易发生干旱，有时还会出现相应的、不可预测的大面积降水，导致作物歉收。
在撒哈拉沙漠以南，像一条带子一样延伸到非洲大陆的，是萨赫勒地区。它是干燥的半干旱草原、稀树草原、大草原和灌木丛的特殊混合体，也是人类最早繁衍的地貌之一。
萨赫勒地区
萨赫勒地区缺水，但当地生活已经适应了对水的最佳利用。稀少的降水只在短暂的雨季降下，而一年中的其他时间是干燥的，有持续的、强烈的热量和阳光。一年一度的草种在漫长的旱季中进入休眠状态，第二年下雨时又会恢复。放牧的动物和猎豹、狮子等大型食肉动物在这片土地上繁衍生息，候鸟也会到季节性的湿地上。
现在，萨赫勒地区的变暖速度是全球平均水平的1.5倍，使该地区失去了微妙的平衡。维持农业生产的雨水虽然稀少，但却持续数月没有水，因为炎热、干燥的时期正在延长和加剧，只是被干涸的土壤无法吸收的洪水打断了。干旱是暂时的，但这些变化不太可能逆转。向永久干燥气候的过渡被称为干旱化。
干旱化
干旱化是指一个地区长期过渡到更干燥、更干旱的条件，以土壤含水量的减少来衡量。气候变化正在导致世界各地的干旱化，特别是在科罗拉多河流域和美国西部的其他地区，它创造了更热、更干的条件，减少了降水，增加了蒸发，并耗尽了地下水。科学家们认为任何地区的干旱化都可能是不可逆转的，至少在人类的时间尺度上是如此。
萨赫勒地区的3亿居民中有一半已经生活在极端贫困的压力之下。更热、更干的条件使生存变得更加困难。水少了，食物少了，生计丧失了，冲突也增加了。人口的快速增长给自然资源带来了额外的压力。随着当地气候的变化，这些斗争也在加剧。
戈壁滩是恶劣的极端气候和强风的发源地。几千年来，草原和半干旱地区包围着蒙古大草原以南的这片巨大的沙地。1928年，中国大约有4.75亿人，很少有人居住在这些边疆地区附近。然而，在随后的50年里，中国的人口增长了4.5亿，对土地和水的需求大约增加了一倍。人们在边境地区耕种农田；不断增长的城市吞并了边境附近的现有农场，并开采地下水用于灌溉和城市使用。
三北防护林，中国北部
这些行动使以前形成沙漠活边界的土壤松动和干涸。没有这个天然的边界，戈壁开始扩张。强风刮过土地，减少了宝贵的剩余土壤，前所未有的沙尘暴开始用沙子堵塞中国东北地区。
1978年，中国政府领导人宣布了 "三北防护林 "计划，该计划旨在阻止并可能扭转沙漠的扩张，并保护城市居民免受沙子堵塞的空气。它有时被称为 "绿色长城"，因为它的路径类似于中国的长城，长城是在几千年前为阻挡蒙古人的入侵威胁而建造的。该政策的核心是种植数十亿棵树，以保持土壤和缓冲风的作用。
在该计划的前30年里，官员们注重速度，偏爱在其他地方能度过严寒冬季的快速生长的杨树。但是，这些准森林很快就面临着严峻的挑战，因为光秃秃的、暴露在外的树苗需要照顾，单一种植的作物特别容易受到病虫害的影响，而且气候比杨树自然生长的地方要干燥得多。
近几十年来，中国领导人已经从以前的困难中吸取了教训。大量的劳动力、专业知识和资金的投入帮助该项目接近其目标。然而，在戈壁的边缘，温度继续上升，而降水减少，加剧了阻止沙漠侵蚀的挑战。
位于澳大利亚西南端的一片土地拥有该大陆罕见的气候。澳大利亚内陆大部分地区都是炎热干燥的沙漠，而珀斯及其周边地区却形成了一个高产的绿洲：凉爽而茂密，冬季多雨，夏季干燥。这种特殊的气候被称为 "地中海"，因为它存在于欧洲和北非的地中海周围的土地上。类似的气候可以在世界各地的小块土地上找到，从南非和智利到北加州。
珀斯，澳大利亚
在殖民者到达并开始夺取有吸引力的土地、赶走原住民之前，原住民努恩加尔人在这种舒适的温带气候中居住了数万年。现在，随着澳大利亚中心地带炙热的内陆沙漠凸起的椭圆形侵占了还能感觉到地中海的少量土地，这一气候区正在缩小。
在气候变化的推动下，干旱正在改变景观。长时间无降雨对农业构成挑战，包括葡萄酒的质量与精确的环境条件直接相关的葡萄园。但是，风险远比葡萄种植的质量，甚至生存能力的问题更可怕。
任何干旱持续的时间越长，其影响就越极端。最终，干旱耗尽了地下水和河流，植被死亡和干枯。干旱和极端高温一起产生了火药桶效应。毁灭性的野火使珀斯市内和附近的土地伤痕累累，而这些土地曾经是绿意盎然和富有成效的。
火星是我们太阳系中唯一可与地球相媲美的行星--有些人渴望在那里生活--然而它的气候与地球有很大的不同。虽然地球的大气层捕获了一些从我们星球表面辐射出来的能量，但火星的大气层非常稀薄，它的温室效应可以忽略不计。火星上的平均表面空气温度约为-62℃（-80℉）。
火星
火星是完全干燥的，但它不是干旱，因为没有结束干燥条件的前景。该星球上没有液态水。该星球的北极有一个由冰水和二氧化碳组成的冰盖，而且科学家已经探测到该星球表面以下有大量的冰水。然而，即使表面变暖，由于大气压力稀薄，水也会立即变成水蒸气。火星的南极被冰冻的二氧化碳（干冰）所覆盖，在该地区的冬季，这些二氧化碳从天空中落下。
由于频繁的大风，没有植物或水来压制表面物质，火星被尘土覆盖。有些沙尘暴覆盖了整个星球。与地球不同，火星没有磁场，因此该星球的表面经常暴露在恶劣的宇宙射线下。这些气候条件似乎对任何种类的生命的发展都是一个巨大的挑战。
水是生命之本。气候从青翠过渡到贫瘠的前景使人们关注大自然的局限性。但是，它也可以使人看到我们所继承的气候的伟大之处。
地球是非凡的，也是异常珍贵的。在它的土地、水和大气中，有无数的可能性让人类过上好的和可持续的生活。这将需要想象力、勇气和艰苦的工作。但这是非常值得做的工作，因为有很多东西我们仍然可以保护和享受。
考虑到这一点，我们邀请您探索我们的土地地图，并想象与我们真正独特的星球范围相一致的新生活方式。
最好的办法是考察气候变化在变暖水平增加时的影响，而不是通过预测全球温度阈值的具体日期。我们的地图提供了 "变暖情景"。
通过这些变暖情景，你可以比较过去、最近、即将和潜在的气候。
利用你的想象力，以及你已经了解的世界，设想每个变暖情况下的人类、自然和经济反应。