华北平原三维骤旱事件特征与传播机制研究

《CATENA》：Characterizing 3D flash drought events and exploring flash drought propagation in the North China Plain, China

本文系统分析了华北平原基于根区土壤水分（RZSM）和标准化蒸散胁迫比（SESR）的三维骤旱事件时空演变规律，揭示了农业骤旱（FDRZSM）与气象骤旱（FDSESR）的传播机制，通过多项式拟合模型量化了FDSESR向FDRZSM的传播规律，为骤旱早期预警提供了创新性方法论支持。

　　

研究亮点

本研究基于三维视角揭示了华北平原骤旱事件的时空传播规律，创新性地构建了气象骤旱向农业骤旱的传播模型，为干旱早期预警系统提供了理论依据。

研究区域

华北平原（北纬31°-43°，东经110°-123°）作为中国第二大平原，面积约30万平方公里，大部分地区海拔低于50米，属暖温带季风气候，是我国重要的农业产区及全球骤旱热点区域。

三维骤旱特征时空变异

表S3-S4和图S3展示了1981-2022年华北平原识别的所有三维骤旱事件特征，包括121个FD_RZSM事件和230个FD_SESR事件。其中80号FD_RZSM事件和8号FD_SESR事件具有最大影响范围和严重程度。研究发现灌溉扩张显著抑制了FD_RZSM发生频率，但通过增强蒸散变异放大了FD_SESR风险。

一维与三维骤旱特征差异

三维骤旱事件在持续时间、影响范围和严重程度等方面与一维识别结果存在显著差异。三维识别能更准确捕捉骤旱的时空连续性，而一维方法会低估骤旱的实际影响范围。例如三维骤旱的迁移路径分析显示，FD_RZSM主要向北、东、西方向传播，而FD_SESR则呈现东西向扩张特征。

结论

三维识别方法能更精准刻画骤旱的时空动态，FD_SESR特征可通过多项式模型有效预测FD_RZSM发展，气候因子与骤旱特征的交互作用显著影响传播概率。本研究为骤旱风险管理提供了科学依据。