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水文院袁星教授团队在Nature子刊发表气候变化增加中国骤旱风险研究成果

2019-10-14来源:水文与水资源工程学院作者:施慧敏作者(文):作者(图): 发布: 责编:吴琪琼访问量:190

  近日,我校水文院袁星教授研究团队在Nature集团旗下子刊《Nature Communications》发表了题为“Anthropogenic shift towards higher risk of flash drought over China”的研究成果。该工作提出了一个新的骤旱事件识别方法,并预估了未来80年骤旱暴露度风险。该论文第一及通讯作者是我校袁星教授,合作者包括英国气象局武培立研究员、英国南安普敦大学Justin Sheffield教授,以及袁星教授团队的王琳瑛博士(现为美国波士顿大学博士后)和博士研究生季鹏、张苗。

  骤旱(flash drought)是一种新型干旱事件。相比传统干旱,骤旱发展更为迅速、预见期更短。由于现有认识不足,目前还无法建立有效的监测预警手段。此外,它还可能触发热浪、森林火灾等极端事件。近年来,骤旱在全球范围内频发,包括2012年美国中部骤旱、2013年中国长江中下游骤旱、2015年非洲南部骤旱等,造成了巨大的社会影响与经济损失。准确定义骤旱指标、厘清人类活动对骤旱趋势变化的贡献、合理预估未来骤旱暴露度风险,对于节能减排政策的制定、保障粮食和水资源安全、促进生态环境可持续发展等具有重要意义。然而,受气候系统内部变率、观测数据缺乏、干旱指数种类繁多等因素影响,干旱变化的检测和归因研究十分困难,干旱的未来预估也具有很大的不确定性。

  袁星教授团队立足骤旱的突发性、严重性等特征,发展了一个基于土壤水分下降速率和干旱持续时间的骤旱识别方法,完整地描述了骤旱事件的爆发和消亡过程。随后,研究团队利用多个全球耦合模式在不同情景下的气象输出结果驱动多个陆面水文模型,对中国地区骤旱的历史变化进行了集合归因模拟试验,对未来中等(RCP4.5)和高(RCP8.5)排放情景下的骤旱事件进行长期模拟,并结合5种共享社会经济路径(SSPs)的人口预估数据计算了未来骤旱的人口暴露度风险。结果表明,在中等排放情景下,中国区域骤旱暴露度风险将在本世纪中叶增加23%(图1)。其中,在部分南方湿润省份(如贵州、广西、广东、浙江等)骤旱风险将增加40%,而在北方半干旱地区骤旱风险有所降低(图1)。这说明人类活动引起的气候变化使得传统的干旱区域发生变化,在湿润和半湿润区如何应对骤旱风险值得关注。


21世纪中叶30年相比于20世纪末30年骤旱暴露度风险变化百分比 

  论文信息:

  Yuan, X.*, L. Wang, P. Wu, P. Ji, J. Sheffield, and M. Zhang, 2019: Anthropogenic shift towards higher risk of flash drought over China. Nature Communications, 10, 4661, doi:10.1038/s41467-019-12692-7

  链接地址:

https://www.nature.com/articles/s41467-019-12692-7


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