气候变暖加剧全球干旱事件

作者：阿克苏站  更新时间：2024-03-12

      干旱是一种成本巨大的自然灾害，几乎发生在所有地区。气象干旱是最常见的干旱类型，是所有其他干旱的驱动力，它往往会引发其他类型的干旱。因此，及时监测气象干旱对于预警和风险管理至关重要。然而，由于干旱识别方法的复杂和工作量的限制，很少有研究将全球不同大河流域气象干旱的特征进行对比分析，并且不同流域的干湿变化原因也并不明确。

　　针对上述问题，中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室陈亚宁研究员团队基于1901-2021年12个月尺度SPEI指数，利用三维干旱聚类方法和最大协方差分析，对全球34个大河流域的气象干旱事件进行了识别和对比。研究结果表明：在全球变暖背景下，尽管降水和潜在蒸散量同步增加，且降水增加幅度超过潜在蒸散范围的3倍，但仍有47%（16/34）的流域有超过一半的面积呈现变干趋势。干旱事件的频率普遍超过百次，其中一半以上为短期干旱（持续时间小于等于3个月）。在干旱特征方面，小面积流域的干旱影响面积较大，大干旱事件质心往往开始于流域边界并向流域中心迁移。34个大河流域识别出气象干旱事件平均251次，次数最多的是刚果河流域，达到437次；次数最少的是马格达莱纳河流域，达117次。持续时间最长的一次干旱事件是亚马逊流域，从2001-2021年长达20年之久。按柯本气候分类标准划分气候区，其中，热带流域中有71.4%在变干，且干旱情况比较严重，寒带流域中有45.5%在变湿，干旱情况比较缓和。海温的变化导致了气象干旱事件的发生，尤其是厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）的交替发生。海温MCA2模式与典型的ENSO引起的海温异常相似，海温的时间系数与ENSO指数Nino3.4高度相关（r = 0.7）。这一结果进一步凸显了ENSO事件引起的海温异常和大气环流变化可能导致不同流域的气候模式发生变化，进而导致干旱事件。

　　相关成果以“Spatiotemporal characteristics of meteorological drought events in 34 major global river basins during 1901–2021”为题发表在Science of The Total Environment。新疆生地所博士研究生朱子阳为论文第一作者。该研究得到第三次新疆科学考察项目、国家自然科学基金项目和中国科学院西部之光项目资助。

　　文章链接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.170913 

图1 干旱事件质心的空间分布

图2 柯本气候分类下的干旱特征