基于综合框架的印度干旱风险时空演变及其驱动因素相对贡献分析

《Scientific Reports》：Improved human development index may mitigate drought risk under the changing climate and socio-economic conditions

　　

摘要

干旱是一种反复发生的极端水文气候灾害，对水资源、生态系统和经济活动产生显著影响。其整体风险不仅受气候变化影响，还受不断变化的受灾人口暴露程度和社会经济脆弱性的影响。本研究建立了一个综合框架，通过将致灾因子与时变脆弱性和暴露度相结合，构建相对干旱风险指数（RDRI）。利用该框架，探讨了气候变化与社会经济条件对干旱风险的相对贡献。干旱致灾因子通过标准化降水蒸散指数（SPEI）进行量化。脆弱性使用人类发展指数（HDI）进行量化，并将其值从1中减去，以便较高的值对应较高的脆弱性。暴露度用网格的人口密度表示。这两个指数均为时变的，这与以往主要基于不变时间的研究方法形成了对比。考虑到印度全大陆跨越了广泛的自然气候和社会经济条件，本研究将所建立的框架应用于1991年至2015年期间。研究发现，印度-恒河平原、印度东部和东北部地区的干旱风险高于印度大陆的其他地区。研究结果表明，频繁发生的干旱、密集的人口和低HDI在识别高风险区域时发挥了共同作用。时间序列分析显示，1991年至2003年与2004年至2015年之间存在明显的干旱风险空间转移，尽管约80%的区域风险整体下降，但在后期阶段，北印度邦东部、比哈尔邦和中央邦的风险加剧。值得注意的是，尽管南部印度经历干旱频率增加，但由于社会经济条件的改善，其风险呈现下降趋势。分析气候变化与社会经济条件对干旱风险变化的相对贡献发现，在干旱风险上升的区域，气候变化和社会经济条件的贡献分别约为73%和27%。而在风险下降的区域，贡献分别为34%和66%，表明社会经济条件的贡献更大。这些发现表明，社会经济发展可以显著降低干旱风险，这凸显了制定针对特定热点区域的分区域发展策略以管理干旱风险的必要性。