主要内容:
东北地区是全球骤旱热点地区、全国重要商品粮区和生态脆弱区,干旱对东北地区的粮食安全和生态安全具有重要影响。但对东北地区骤旱的区域特征、可能成因及其影响的研究较少。利用2000—2022年的土壤湿度数据,采用分位数法识别了骤旱的发生时间、频率和持续时间,基于斑块尺度质心转移确定了骤旱的空间轨迹。进一步利用气候变量和总初级生产力数据集,分析了骤旱的可能驱动因素和生态影响。
主要结论:
研究发现,短发作期(1候)的骤旱覆盖范围普遍大于长发作期(2、3和4候)的骤旱覆盖范围。近20年来,骤旱影响面积总体呈减少趋势,但发生速度有所加快。骤旱多发生在吉林省西部、内蒙古自治区南部和辽宁省北部交界处,但持续时间较短。与2001–2011年相比,2012–2021年骤旱的起、中、止重心在空间上表现出更大的动态变化,主要向东北-西南和东南-西北方向移动。潜在蒸散、气温、降水不足和水汽压异常导致的突发性干旱平均分别占33%、28%、22%和16%。但不同区域主导气象因子及其组合的贡献率存在明显差异。长时间骤旱对GPP的影响大于短时间骤旱。研究发现,受气候变化影响,热点区域骤旱影响面积减少,但发生速度和空间动态增加,短时间骤旱的生态影响更为严重。因此,必须加大对骤旱影响的应对力度,对确保东北区域粮食安全和生态安全至关重要。
主要图表:
图2. 2002年至2021年总干旱事件和1候、2候、3候和4候干旱事件面积比的变化。1候相当于5天
图3. 2002 —2021年东北地区春、夏、秋季骤旱面积比变化。右栏为面积比的箱形正态分布
图4. 2002 —2021年中国东北地区骤旱事件(a)次数和(b)平均持续时间(天数)的空间分布。
图5 2002—2021年东北地区春、夏、秋季骤旱事件次数和平均持续时间的空间分布
图6. 2001– 2011年(a)和2012–2021年(b)生长季东北地区骤旱事件的空间路径。方框、实心圆和三角形分别表示干旱事件的起点、中点和终点质心。折线和箭头表示突发性干旱事件的路径,数字表示骤旱的序号。