地中海地区干旱时空动态的多尺度评估：以摩洛哥为例

针对地中海气候热点区摩洛哥的干旱监测难题，研究人员采用PERSIANN-CDR和ERA5数据集计算SPEI3/SPEI9指数，开发改进版S-TRACK算法实现双路径干旱追踪。研究发现长期干旱由短期事件叠加形成，北部区域水文压力显著，为构建抗旱系统提供科学依据。

　　

在全球气候变化背景下，地中海地区作为气候敏感带正面临日益严峻的干旱威胁。摩洛哥作为该区域的典型代表，其年均可再生水资源量已从1960年的2560 m³/人锐减至2020年的620 m³/人，2022年主要水库蓄水量更跌至32.8%的历史低位。这种结构性缺水危机对占国土面积80%的雨养农业区造成毁灭性打击，导致GDP潜在损失达6.5%。然而，传统干旱监测方法受限于单维时空分析，难以捕捉干旱事件的复杂演化规律。

为突破这一技术瓶颈，研究人员在《Journal of Hydrology》发表论文，创新性地整合多源数据和改进算法，首次实现摩洛哥全域干旱动态的立体化解析。研究团队采用PERSIANN-CDR降水数据和ERA5再分析数据，计算3个月和9个月尺度的标准化降水蒸散指数（Standardized Precipitation Evapaporation Index, SPEI），并开发增强版S-TRACK空间追踪算法。该算法通过五参数体系（a/b控制聚类面积阈值，c/d调控重叠率，e过滤无效事件）实现双路径同步追踪，结合Haversine公式计算干旱轨迹，最终构建包含持续时间（DD）、影响范围（DE）、严重程度（DS）等七维特征的评估体系。

研究结果揭示三大核心发现：

1. 干旱事件复合特征：通过对比SPEI3和SPEI9数据，证实24个月的超长干旱（2021-2023年）由多个3-7个月的短期事件叠加形成，其累计 severity 达2.87×10⁶ km²·month，印证了干旱系统的非线性累积效应。
2. 空间分异规律：北部区域承受着持续9个月以上的中长期干旱（如2015-2016年事件），平均移动速度仅75 km/month，而南部干旱呈现快速迁移特征（228 km/month）。
3. 动态演化模式：干旱轨迹呈现东北-西南主导走向，1983-1984与2015-2016年事件在北部区域展现出相似的空间传播路径，暗示潜在的大气驱动机制一致性。

讨论部分强调，该研究建立的"时空耦合"分析框架突破了传统EOF（经验正交函数）方法的维度限制，其创新的双路径追踪算法将干旱面积识别准确率提升40%。特别是发现干旱 severity 存在多峰震荡现象，这对早期预警系统具有重要启示——单纯依据单次强度回落可能误判干旱终结。研究提出的动态指标体系，为理解地中海气候区干旱传播机制提供了新范式，相关方法可推广至全球半干旱区应用。

值得注意的是，研究也揭示了方法学局限：干旱 centroid 分布受"中域效应"影响明显，且长时序事件评估受数据截止时间制约（如2023年7月后的干旱延续性未获验证）。未来研究可结合Convergent Cross Mapping等非线性模型，进一步解析干旱驱动因子的时空耦合机制。这项成果为落实联合国"全民早期预警"倡议提供了关键技术支撑，对摩洛哥实现SDGs水资源目标具有重要实践价值。