研究发现干旱可放大高温热浪的强度

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安徽师范大学地理与旅游学院教授孙鹏团队与多校合作,在干旱监测、干旱与高温热浪的耦合机制及其对生态系统的影响方面取得新进展,为未来自然灾害风险评估提供重要依据。相关研究成果发表在水文学权威期刊《水文学杂志》上。

中国是典型的季风区,旱涝灾害频繁。其中,干旱具有成灾过程缓慢、持续时间长、发生频率高、影响范围广、缺乏明确边界等特征,是影响中国农牧业生产最严重的气象灾害。“未来干旱风险将可能进一步加剧,如何应对和减缓干旱及其影响是当前亟待解决的重大科学问题。”孙鹏介绍。

农业干旱监测预警作为减轻农业灾害损失最有效的途径之一,已成为地理、水文和农业等多学科研究关注的前沿和必然趋势。但由于旱情监测研究的复杂性,导致干旱指标众多,很难找到一种普遍适用于各种用途的干旱指数。

孙鹏团队基于多源数据修正了干旱严重程度指数(MDSI),与传统的遥感干旱指标相比,MDSI与土壤水分、气象干旱指数和实际干旱影响面积均具有高度相关性,尤其是在农业干旱监测方面,该成果可为干旱精准监测和旱情综合监测提供技术支撑。

孙鹏团队研究指出,近年来,中国东部地区高温热浪的频率、持续时间和强度以及复合干旱热浪事件的频率显著增加,高温热浪主要出现在长江中下游和四川盆地。复合干旱热浪事件持续时间和强度比一般高温热浪长0.28天,高11.14℃,分析了干旱对于高温热浪严重程度的促进作用。该研究成果揭示了干旱引发和放大高温热浪的机制,为未来自然灾害风险评估提供重要依据。

此外,孙鹏团队研究发现,陇中高原西部植被物候易受季前干旱的负面影响,陕北高原东部和太行山区易受正面影响。月尺度和季尺度的干旱比年尺度的干旱对植被物候的影响更大。与森林和草地相比,农田植被物候对月尺度和季尺度的干旱更敏感,而森林对年尺度干旱的响应更为显著。该研究进一步揭示黄土高原植被物候对气象干旱的响应机制,有助于深入了解生态系统对气候变化的反馈机制。

孙鹏团队从多学科交叉的角度出发,通过构建干旱灾害风险调控与综合防范关键技术方法和平台,以实现干旱监测、预警、评估和调控,可为我国农业应对气候变化、防旱减灾以及社会经济的可持续发展提供重要科技支撑,对加快推进农业农村现代化、保障国家粮食安全具有重大意义。

孙鹏表示:“未来,团队将努力推进融合灾变过程与防灾减灾救灾过程的多灾种、全要素、全过程、全链条的灾害综合减灾理论体系研究,推动高精度的天-空-地多维立体协同的干旱监测预警体系落地到农业农村,推进灾害防御工作有序开展,提高区域灾害风险管理能力。”

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