半干旱沙质草地干旱变化特征及其气象驱动因素研究
作者:奈曼站      更新时间:2023-2-28 10:21:09
          

气候变化引起的干旱加剧严重危害着生态环境脆弱、地表水资源匮乏的干旱、半干旱地区。半干旱沙质草地作为我国北方草原的重要组成部分,不仅是连接农牧区的重要纽带,也是重要的生态安全屏障建设区。然而,在复杂的气候变化背景下,半干旱沙质草地的干旱演变特征及其驱动因素尚不清楚。

因此,本研究以修正的月尺度(SPEI-1)和生长季尺度(SPEI-6)的标准化降水蒸散发指数、骤旱和干旱期作为干旱评价指标,研究了2007-2021年科尔沁沙地干旱的时间变化特征及其气象驱动因素。结果表明:干旱周期性加剧,并且可危及整个生长季,主要表现为干旱等级升高和干旱月数增加(图1)。骤旱事件在生长季内每个月均可发生,并且其发生的频率和时间均与总干旱事件具有一定同步性(图2)。干旱期发生更频繁,更持久,具体表现为向7天及更长干旱期的不对称转变(图3)。降水对干旱起主导作用,但大气蒸散发需求的变化能更好地解释低降水期的干旱及骤旱和长干旱期。相较降水和大气蒸散发需求的大小,两者的时间变异性对干旱的影响更大(图4-5)。研究结果表明了半干旱沙质草地干旱加剧的复杂性,强调了大气蒸散发需求在其干旱演变过程中的重要作用,可为半干旱沙质草地干旱研究与预防提供新的认识。

该成果于2023年2月6日以Higher atmospheric evapotranspiration demand intensified drought in semi-arid sandy lands, northern China为题在线发表在International Journal of Climatology  (IF = 3.651) 期刊上。西北研究院生态与农业研究室奈曼沙漠化研究站胡鸿姣硕士研究生为本文第一作者,刘新平研究员和何玉惠副研究员为通讯作者。该研究获中国科学院科技扶贫项目(KFJ-FP- 202104)、中国科学院(A类)战略性先导科技项目(XDA26020104-01)和内蒙古自治区科技计划项目(2022YFHH0063)资助。

文章链接:https://doi.org/10.1002/joc.8030

图1 (a)SPEI-1和(b)SPEI-6的年际变化及干旱(c)强度和(d)等级的月变化

图2生长季和月尺度上骤旱发生(a)频率和(b)趋势;(c)为骤旱事件与总干旱事件的相关性

图3 (a)不同长度干旱期的发生频率及占总干旱日的比值;(b)月和生长季尺度上各干旱期指标的变化

图4 (a)骤旱的发生频率及其对P和AED的敏感性;(b)骤旱发生期间P和AED的大小及变异程度

图5 (a)干旱期指标与P和AED间相关性;(b)7 d及更长干旱期发生期间P和AED的大小及变异程度


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