南非2023/24夏季闪旱事件预警评估：农业干旱早期预警系统（ADEWS）的效能验证与应用价值

针对南非雨养农业区频发的闪旱灾害，研究人员通过农业干旱早期预警系统（ADEWS）整合气象数据、遥感监测与作物模型（如DSSAT-CERES-Maize），成功捕捉2023/24年夏季闪旱的时空特征与产量影响。该系统显著提升干旱响应时效性，为粮食安全决策提供科学依据。

　　

论文解读

南非的雨养农业长期面临干旱威胁，尤其在夏季谷物主产区，干旱已成为粮食减产的首要因素。2023/24年夏季，一场突发性闪旱（flash drought）在短短两个半月内席卷该国，导致主粮白玉米减产20%，价格飙升50%。这类干旱因发展迅速、与作物关键生长期（吐丝期和灌浆期）重叠，传统监测手段难以及时响应。为此，南非农业研究理事会（ARC）开发了农业干旱早期预警系统（ADEWS），旨在通过多源数据融合提升预警能力。

研究团队利用ADEWS整合了600余个自动气象站数据、中短期天气预报、卫星遥感（如MODIS/VIIRS的NDVI数据）以及作物模型（DSSAT-CERES-Maize）。系统生成植被状态指数（VCI）、水分需求满足指数（WRSI）等指标，并通过土壤水分动态模拟评估干旱影响。

研究结果

1. 监测产品有效性验证
   ADEWS的VCI、WRSI及模拟产量与实测玉米产量显著相关（p<0.05），尤其在闪旱核心期（1月中旬至3月下旬），系统准确捕捉到降水不足50%长期均值伴随35°C以上高温的复合胁迫。

2. 多指标协同分析
   系统揭示干旱突发性特征：前期（2023年12月）降水充沛，而旱期土壤水分骤降导致作物水分亏缺，后期（4月）降水恢复但已错过关键生长期。

3. 对比全球同类系统
   ADEWS的0.1°高分辨率数据（如CHIRPS降水）优于FEWS NET等国际平台，且本地化模型参数（如土壤数据库）提升了对小尺度闪旱的敏感性。

结论与意义
ADEWS通过多尺度数据融合，首次在南非实现闪旱的实时追踪与产量损失量化，填补了短周期干旱预警的技术空白。其成功应用表明，集成遥感与作物模型的混合方法（hybrid approach）可显著提升农业干旱监测的时空精度。该系统为政策制定者提供了干旱应急预案的科学依据，对保障南非及类似气候区粮食安全具有示范价值。研究结果发表于《Environmental Development》，为全球干旱预警系统优化提供了热带-亚热带地区的实践范式。