全球变暖导致的水循环加速尽管增加了降水量，却难以形成可以有效利用的水资源。“全球平均地表温度已经比工业化前水平高出1.45摄氏度。”世界气象组织（WMO）的最新报告，再次令人对《巴黎气候协定》设定的1.5摄氏度控制升温目标难有乐观。

北京师范大学教授叶爱中解释道，根据物理学上克劳修斯-克拉伯龙方程推算，温度每升高1摄氏度，空气中的饱和湿度会增加约6%，从而增加降水量，影响水循环过程，导致极端气象事件的发生频率和强度增加。

以北京为例，2023年北京市年降水量约为726毫米，与其多年平均值500毫米相比算是一个“丰水年”，但城市整体的可利用水资源并没有因此增加，因为降水主要集中在7月底特大暴雨灾害期间。暴雨带来的降水增量调蓄利用率极低，只能从天津永定河入海。

在7月20日之前，北京市上半年降水仅有160毫米，需要应对旱情。到了10月，叶爱中考察到永定河上斋堂水库、大宁水库等水库的水位极低，仍被放空等待抗洪，但正常情况下此时水库应该已蓄满水。

为什么不敢蓄水？叶爱中认为，公里级天气预报的不准确导致对风险“过虑”，实际上8月10日之后降水量极少，无法形成有效水资源。但如果能够准确预知未来三天的降水情况，知道短期降水会发生在门头沟还是海淀，就能在洪水快结束的时候把洪水的最后一个亿立方水存入水库，避免干旱到来之前水库空置。

地球系统模式可以模拟和预测地球系统中的大气、海洋、生物圈等组成部分等对气候变化的反应，也是研究极端天气事件演变的有力工具。

清华大学地球科学系主任罗勇指出，高时空分辨率是地球系统模式发展的最新趋势，让空间分辨率达到一公里能够让模型更精准地模拟和预测区域、流域和局域尺度上的动态变化，进而减少未来气候变化的不确定性。

2022年长江流域出现罕见旱情，从6月入夏开始到11月，其间（8月18日到11月15日）甚至发布了长达90天的气象干旱预警。8月中下旬正值该地区的秋粮和秋收作物需水量较大的时期，受干旱叠加持续高温热害影响明显。不过，2022年仍是一个“丰年”——粮食产量13731亿斤、增产74亿斤。

叶爱中指出，在气象灾害下仍能保证丰收，背后是耗资巨大的灌溉工程。从2019年到2023年，中国粮食年产量连续五年创下新高。根据2024年政府工作报告，今年粮食产量预期目标仍将超过1.3万亿斤。目前，中国耕地灌溉拥有面积10.55亿亩，耕地灌溉率达55%。

然而，由于气候变化导致的水资源时空分布不均匀——“该下雨的时候不下雨”、旱灾频繁发生，未来中国将需要在灌溉工程上加大投入，包括工程建设、运行费用，以及能源消耗。