《Journal of Hydrology: Regional Studies》：Assessment of meteorological drought in Thailand: Historical and future projections under CMIP6 climate change scenarios
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研究区域：泰国。研究重点：该项研究利用NASA NEX-GDDP-CMIP6数据集评估了泰国历史及未来气象干旱危害。应用修正Kling-Gupta效率（KGE′）对35个全球气候模式（GCMs）进行评估，并保留19个模式。对所选表现相对较好的模式，在基准期采用
研究区域：泰国。研究重点：该项研究利用NASA NEX-GDDP-CMIP6数据集评估了泰国历史及未来气象干旱危害。应用修正Kling-Gupta效率（KGE′）对35个全球气候模式（GCMs）进行评估，并保留19个模式。对所选表现相对较好的模式，在基准期采用经验分位数映射（EQM）进行偏差校正，在未来预估期采用等比率CDF匹配（EQCDF）进行偏差校正。然后利用这些模式计算标准降水指数（SPI）和标准降水蒸散指数（SPEI）。将干旱事件、持续时间、严重程度和强度组合成复合干旱危害指数（DHI），以评估基准期及未来SSP2–4.5和SSP5–8.5情景下的干旱危害。区域水文新认识：所选GCMs在偏差校正后合理再现了历史气候条件，为干旱预估提供了可靠基础。SPI和SPEI显示出大致相似的历史干旱格局。然而，它们的未来预估出现分歧，尤其是在较长时间尺度上。与SPI相比，未来SPEI预估通常指示更严重和更持久的干旱条件，反映了SPEI中通过潜在蒸散发（PET）表征的大气蒸发需求的影响日益增强。这种分歧随着累积期的增加而更加明显，表明累积蒸发需求相关过程在长期干旱评估中的重要性日益增加。区域分析揭示了显著的空间异质性，某些区域对温度效应表现出更强的敏感性。与SPI相比，SPEI指示了未来情景下（尤其是SSP5–8.5）更强的蒸发需求驱动的干旱危害变化。区域分析表明，泰国东北部可能仍是最易干旱的区域，其干旱危害持续具有高变异性。中部和东部区域表现出更大的不确定性和更强的未来变化，而南部区域则相对脆弱性较低，平均危害水平更稳定。这些结果表明，仅基于降水的指数可能低估变暖气候下的未来干旱风险，并强调需要将温度敏感的干旱指数纳入泰国的国家干旱监测、区域适应规划和水资源管理。
论文解读：泰国气象干旱评估与未来预估研究
研究背景与问题：干旱作为一种缓慢发展的自然危害，对农业、水资源和生态系统等造成广泛影响。在气候变化背景下，降水格局改变、气温升高和大气蒸发需求增加，使得干旱风险加剧。东南亚地区，特别是泰国，因依赖雨养农业，历史上多次遭受严重干旱，如1985–2014年间及2020年干旱造成的经济损失巨大。现有研究存在若干空白：全国尺度气象干旱评估有限，缺乏对耦合模式比较计划第六阶段（CMIP6）全球气候模式（GCMs）的系统评估与偏差校正，仅基于降水指数（如标准降水指数SPI）可能低估未来干旱风险，且缺乏整合多种干旱特征的复合指标。为此，研究人员开展本研究，旨在利用评估和偏差校正后的CMIP6预估，发展一个全国尺度的干旱危害评估框架，为泰国干旱监测、适应规划和水资源管理提供科学依据。该论文发表在《Journal of Hydrology: Regional Studies》。
关键技术方法：研究人员主要采用以下方法：1）利用修正Kling-Gupta效率（KGE′）评估35个GCMs在泰国的历史表现，选出19个表现较好的模式；2）对所选模式在基准期（1985–2014）采用经验分位数映射（EQM）进行偏差校正，对近期未来（2015–2044）和远期未来（2071–2100）采用等比率CDF匹配（EQCDF）校正；3）基于校正后的气候数据，计算标准降水指数（SPI）和标准降水蒸散指数（SPEI），其中潜在蒸散发（PET）通过Hargreaves-Samani方法估算；4）利用游程理论提取干旱事件、持续时间、严重程度和强度四个特征，并通过等权重加权组合成复合干旱危害指数（DHI）。观测数据来自泰国气象局（TMD）的124个站点。
研究结果：
3.1 泰国CMIP6 GCMs评估：通过比较原始和偏差校正后的KGE′值，发现原始降水KGE′平均为0.15，校正后提升至0.57。基于校正后降水KGE′均值（0.57），筛选出19个性能高于平均的模式。这些模式在温度变量上也表现良好，支持SPEI应用。敏感性分析表明，该选择在阈值变动下稳健。
3.2 SPI和SPEI的历史时间序列：以东北部为例，分析3、6、12个月累积期的时间序列。在3个月尺度，SPI和SPEI的高频波动相似；在6个月尺度，SPEI开始显示略高的干旱严重程度；在12个月尺度，SPEI捕捉到更严重和持久的干旱，尤其1990年代初期。相关性分析显示，随着累积期增长，SPI与SPEI的相关系数从3个月的0.87下降至12个月的0.65，表明蒸发需求的影响随时间尺度增大而增强。
3.3 干旱特征变化：利用概率密度函数（PDFs）分析干旱事件（DE）、持续时间（DD）、严重程度（DS）和强度（DI）在不同累积期和情景下的分布。随着累积期增至12个月，DE分布左移（事件数减少），DD和DS分布右移（持续时间延长、严重程度增加），DI变化较小但在高排放情景下分布更分散。未来预估下，这些变化在SSP5–8.5情景下更为显著。
3.4 气候变化对气象干旱影响的评估：基于12个月尺度（SPI-12和SPEI-12）的DHI空间分布图显示，基准期SPI-12在北部、西部和中部显示更高危害，覆盖更广；SPEI-12则在东北部东部显示极端危害。东部和南部差异较小，表明温度影响有限。未来情景下，SPI-12基于DHI在SSP2–4.5近期未来中北部和南部增加，在SSP5–8.5远期未来中全国普遍增加；SPEI-12基于DHI则显示中部区域（覆盖北部、东北部、西部和中部）增加幅度达80%，南部危害降低，在SSP5–8.5远期未来中北部和西部仍持续增加。
3.5 干旱危害指数的区域分析：通过相对变化图和箱线图，比较各区域DHI变化。东北部始终显示最高变异性，表明其脆弱性；中部和东部区域变异性增加，不确定性升高；南部区域平均危害水平稳定，相对脆弱性较低。SPI-12基DHI显示区域均值相对稳定，而SPEI-12基DHI显示更明显的变化，尤其在高排放情景下。
讨论部分总结：本研究揭示了SPI和SPEI评估结果的显著分歧，强调大气蒸发需求在未来干旱风险中的重要性。SPEI通过纳入潜在蒸散发（PET），提供了更全面的气候诱导水胁迫视角。在长时间尺度上，分歧加剧，表明干旱动态受非线性和尺度依赖过程控制。区域分析一致指出东北部为干旱热点，而南部相对稳定。DHI框架整合了多种干旱特征，具有灵活性，可适应不同政策优先级的权重分配。但研究也存在局限：假设平稳概率分布，未考虑非平稳性；未纳入地下水或水库等水文存储过程；PET估算采用Hargreaves方法可能简化；偏差校正后的GCM输出仍存在不确定性。因此，结果应视为趋势性指示而非确定性预测。
研究结论翻译：该项研究通过整合偏差校正后的GCM预估、标准化干旱指数（SPI和SPEI）以及复合干旱危害指数（DHI），评估了泰国未来的干旱危害。在35个GCMs中，筛选出19个校正后降水KGE′值高于集合平均的模式，并采用其集合平均生成预估。结果表明，尽管SPI和SPEI基指数捕捉到大致一致的历史干旱格局，但其未来预估出现分歧，尤其在较长时间尺度上。SPEI比SPI显示更严重和持久的干旱，反映了变暖气候中大气蒸发需求对水量平衡的日益增长影响。在区域尺度上，东北部DHI变异性最高，确认其脆弱性；中部和东部变异性增加，南部相对稳定。SPI基DHI显示区域均值相对稳定，而SPEI基DHI突出了高排放情景下的均值变化和更大变异性。情景分析表明，在SSP2–4.5下，干旱危害近期加剧但后期稳定；在SSP5–8.5下，全国范围内危害预计在本世纪末加剧。所应用的DHI框架整合了多种干旱特征，提供了灵活的风险评估工具。总体而言，研究结果强调了将温度敏感指数（如SPEI）纳入泰国干旱监测和适应规划体系的紧迫性，并呼吁在东北部和中部等农业脆弱区域实施区域特异性、适应性水资源管理策略。
