全球干旱敏感区扩张趋势及其在气候变化下的传播机制研究

推荐：本研究针对气候变化与人类活动加剧干旱传播过程的关键问题，通过分析SSP1-2.6、SSP3-7.0和SSP5-8.5三种情景下的干旱传播分区（H-dp/S-dp/A-dp），揭示全球干旱敏感区（S-dp）将扩张1.89×106 km2（相当于苏丹国土面积），其中南美洲S-dp增幅达1.27×106 km2。研究为干旱预测与管理提供了关键科学依据。

　　

随着全球变暖加剧，干旱正从区域性灾害演变为全球性危机。科学界早已发现，干旱并非孤立事件——气象干旱会像多米诺骨牌一样引发农业、水文乃至社会经济系统的连锁反应，这一过程被称为"干旱传播"。然而，气候变化如何重塑干旱传播的时空格局？人类活动又在其中扮演什么角色？这些问题至今悬而未决。

中国的研究团队在《Ecological Indicators》发表的最新研究，首次从"干旱传播分区"视角系统解答了这些难题。通过分析ISIMIP3b多模型数据集，结合ERA5-Land观测数据校准，团队创新性地将全球划分为湿润型（H-dp）、干旱敏感型（S-dp）和干旱型（A-dp）三大干旱传播分区，并模拟了SSP1-2.6至SSP5-8.5不同发展路径下的演变趋势。

研究采用标准化降水指数（SPI）和标准化土壤湿度指数（SSMI）量化气象与农业干旱，通过皮尔逊相关系数确定传播时长，并建立干旱强度传播指数（DIP）与干旱持续时间传播指数（DDP）评估传播特征。利用Hydro BASINS流域边界和全球干旱指数数据集，实现了气候带与流域尺度的交叉验证。

3.1 干旱传播分区的时空分布
全球范围内S-dp占比始终最高（>44%），A-dp和H-dp各占19%以上。南美洲的H-dp面积将在SSP5-8.5情景下缩减28.4%至20.3%，相当于60%的湿润区转为S-dp；欧洲半干旱区的A-dp面积增长达3倍。

3.2 干旱分区的变化机制
人类活动使1%的陆地面积向不利方向转变，其中密西西比河流域23%的湿润区转为S-dp。SSP5-8.5情景下，全球3.26×10⁶ km²（相当于印度面积）将发生H-dp→S-dp或S-dp→A-dp转变。亚马逊流域因森林砍伐导致土地-大气耦合增强，成为恶化最显著的热点区域。

4.2 气候驱动因素
降水减少与蒸散发增加是主要驱动力。尽管多瑙河流域降水增加，但蒸散发加剧仍导致土壤湿度下降，印证了"暖干化"正反馈机制。美国大平原和欧洲中部因土地-大气耦合增强，加速了H-dp向S-dp的转化。

这项研究首次量化了全球干旱敏感区的扩张趋势，揭示人类活动对干旱传播的放大效应。特别值得关注的是，研究指出珠江流域等地区通过生态修复可能逆转不利趋势，为区域适应性管理提供了新思路。该成果不仅完善了干旱传播理论框架，更为《巴黎协定》气候适应目标的实现提供了科学基准。未来需结合高分辨率遥感与地面观测，进一步揭示人类干预（如灌溉、水库调度）对干旱传播的调控机制。