主要内容:
干旱传播时间(PT)和阈值(TR)在气候变化下干旱进展和严重程度的实时监测中发挥着至关重要的作用,目前尚无统一的定量表征方法或标准。中亚(CA)是一个典型的干旱地区,经常受到干旱的困扰,干旱对其生态和社会经济框架产生了深远的影响,人们对从气象干旱到土壤水分干旱的转变以及地面-大气相互作用的复杂影响缺乏理解。因此,本研究采用贝叶斯因果框架进行干旱传播建模,基于降水和土壤湿度数据集揭示了跨 CA 的高分辨率 PT 和 TR,其中滑动窗口与随机森林方法相结合,以研究动态变化和驱动近几十年来干旱蔓延的因素。
主要结论:
(1)东南丘陵和东部高原地区在生长季末期经历了较长的PT(即超过100天),而大部分地区的中期PT较短(即小于40天),其中土壤水分干旱强度与较长的PT呈正相关;(2) 1948年至2022年,加州中西部地区TR值普遍低于东北地区,很少超过30 mm,反映了区域降水梯度以及TR与土壤水分严重干旱之间的正相关关系;(3)水汽压亏缺(VPD)的增加、降水减少引起的干旱指数(AI)的下降以及植被蒸腾对土壤水分消耗的显著影响,加速了干旱的蔓延。总体而言,这项研究揭示了环境变化中干旱传播的复杂动态和机制,为加州创新干旱预警系统和应急管理方法奠定了基础。