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近日,南京信息工程大学水文与水资源工程学院袁星教授团队在《Science》杂志发表研究长文“A global transition to flash droughts under climate change”,揭示气候变化影响下全球干旱由缓旱向骤旱转变的特征,并发现迅速爆发的骤旱或将成为未来干旱的“新常态”。《Science》杂志将该论文选为同期亮点成果,并撰写观点文章进行评论。" _0 j4 v# b" H% a' d: I
: n9 ~5 `: \5 C* V0 m干旱的发生发展通常持续几个月、几年甚至更长时间。然而,近年来一种爆发迅速的干旱——“骤旱”,愈发频繁地在全球范围爆发(图1),如2022年我国长江流域特大骤旱和2012年美国中西部平原特大骤旱。不同于发生缓慢的传统干旱,骤旱通常在数周内即发展至重度干旱,能够迅速降低陆地生态系统的碳汇功能并导致湖泊等水体迅速干涸,严重影响生态环境和水资源安全,同时为干旱监测预警与旱灾应急管理带来严峻挑战。近期已有研究表明,骤旱在全球不同地区存在增加趋势。然而,由于气候变化背景下缓慢发展的干旱也可能增加,全球干旱是否已向骤旱转变尚不明朗。/ z2 p% X1 d" K
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鉴于此,袁星教授团队利用干旱爆发速度将次季节尺度的干旱划分为缓旱和骤旱,并利用骤旱比例的变化描述次季节干旱的转变特征。研究发现,在政府间气候变化专门委员会极端事件特别报告(IPCC SREX)划分的区域中,全球74%的IPCC SREX区域在过去64年间骤旱比例及干旱爆发速度均呈上升趋势(图2)。伴随着骤旱比例及爆发速度显著增加,欧洲、北亚、萨赫勒以及南美西海岸等地区正经历着由缓旱向骤旱的平稳转变,骤旱风险不断加剧。相比于缓旱,骤旱爆发阶段在全球范围均伴随着更严重的降水短缺,而蒸散发则在欧洲、中国南方、北美东部和西北部以及亚马逊等湿润地区加剧更为显著。基于第五次和第六次耦合模式比较计划以及大样本集合的模拟数据,利用最优指纹法展开检测与归因分析,发现过去64年中全球次季节尺度干旱的爆发速度显著加快,存在由缓旱向骤旱的转变,而这一转变与人为气候变化引起的蒸散发异常和降水短缺异常显著加剧密切相关。在未来时段,受全球持续升温的持续影响,次季节尺度干旱的爆发速度将进一步增加,缓旱向骤旱的转变将扩展至全球绝大多数陆地区域,且温室气体排放越高转变越显著。% N3 j( P) w4 ]$ z. E0 U