高原气象

北大核心,JST,CSCD,WJCI,

国内刊号:62-1061/P

国际刊号:1000-0534

高原气象杂志2025年第4期:全球陆地干旱的时空变化特征及其未来变化趋势分析

发布日期:

作者:徐欣瑶,王旭峰,张松林,杨彦鹏,李宗省

单位:<sup class=\"mag-xml-aff-label-sup added-by-sys\">1.</sup> 西北师范大学地理与环境科学学院,甘肃 兰州 730070","<sup class=\"mag-xml-aff-label-sup added-by-sys\">2.</sup> 中国科学院西北生态环境资源研究院,甘肃 兰州 730000

关键词:全球干旱,SPEI,时空变化,Mann-Kendall检验,CMIP6

基金:国家自然科学基金项目(42371386),甘肃省杰出青年基金项目(22JR5RA046),中国科学院青年创新促进会会员项目(2020422)

干旱作为全球气候灾害中的重要因素之一, 不仅对全球生态系统的稳定性和生物多样性构成了严重威胁, 还对社会经济发展产生了深远的影响。特别是在全球气候变化的背景下, 干旱的发生频率和强度也在不断变化。一些生态脆弱地区发生的干旱事件不仅威胁着水资源的供应, 还增加了粮食安全、 生态退化和社会冲突的风险。然而, 尽管这一领域的研究日益增多, 但过去四十年来干旱发生的时空变化特征及其在未来不同气候情景下的演变趋势仍存在着诸多未知与不确定性。本研究基于标准化降水蒸散指数SPEI(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index)和CMIP6气候变化情景数据, 旨在系统分析全球干旱在过去四十年间的时空演变特征, 并预测在未来八十年内, 全球干旱在不同气候情景下(SSP1-2.6、 SSP2-4.5、 SSP5-8.5)以及不同地理条件下的变化趋势。研究结果表明: (1)在1980 -2022年期间, 全球干旱的时空变化特征表现出显著的区域差异。在全球范围内, 约57%的陆地未显示出显著的干旱趋势, 但约33%的陆地面积出现了持续的干旱化趋势, 干旱强度有所增加。相反, 仅10%的区域趋向于更加湿润, 可见全球逐渐干旱的区域明显大于逐渐湿润的区域, 这表明干旱化进程正在全球范围内蔓延; (2)在过去四十年里, 全球范围内正经历着无明显季节性差别的干旱趋势, 相较而言, 冬季的干旱区域不断扩大, 占全球陆地面积的33.2%; (3)不同植被覆盖类型对干旱的响应中, 稀疏植被覆盖区域更易受到干旱的影响, 而植被茂密的区域则倾向于湿润状态。此外, 不同气候类型中的干旱气候区则面临更为严峻的干旱挑战。在不同干湿区类型中, 极端干旱区的严重干旱面积在全球陆地面积占比最大, 最高可达67%, 表明旱地中干旱事件的发生频率更高; (4)在未来三种不同的气候变化情景下, 非洲、 南美洲、 亚洲东南部以及北美洲南部等地区的干旱事件发生概率显著增加, 特别是在热带或常暖型气候区、 极端干旱区以及常绿阔叶林区域, 干旱将变得更加频繁和严峻。预计在未来八十年内, SSP5-8.5情景下发生干旱事件的可能性最大, 强度最高, 即将面更加频繁且严重的干旱挑战。本研究的发现强调了全球干旱化趋势的广泛性和严重性, 特别是在气候变化的背景下, 干旱的频率和强度预计将大幅增加。这一趋势不仅加深了我们对干旱风险的认识, 还为政策制定者、 水资源管理者以及社会各界提供了重要的参考依据。为了应对未来可能加剧的干旱问题, 社会各界需要采取更加积极有效的措施, 推动适应和缓解干旱带来的挑战。加强水资源的合理管理, 改进农业灌溉技术, 提高生态系统恢复能力, 以及加强气候变化与干旱的监测与预警, 从而保障全球生态安全、 促进社会经济可持续发展。

来源:2025年第4期

《高原气象》期刊编辑部

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