蒸散量干旱指數(shù) 以檢測(cè)干旱對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響

在全球變暖下，生態(tài)系統(tǒng)越來(lái)越受到嚴(yán)重干旱的壓力。為了量化其影響，在生物時(shí)間尺度上，必須能敏感地描述植被對(duì)干旱演變反應(yīng)的干旱指數(shù)。與基于降水和溫度的指標(biāo)相比，實(shí)際和潛在的蒸散量之間的差異(技術(shù)上稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)化的蒸散量不足干旱指數(shù)(SEDI))可以更敏感地捕獲生態(tài)系統(tǒng)的生物變化，以響應(yīng)干旱強(qiáng)度的變化。

中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所東亞溫帶東亞區(qū)域氣候環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任馬竹國(guó)教授及其團(tuán)隊(duì)在《大氣科學(xué)進(jìn)展》上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。

該研究的相應(yīng)作者李明興副教授說(shuō)：“就蒸發(fā)蒸騰不足在連接氣候和生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程中所發(fā)揮的作用而言，SEDI有可能突出干旱對(duì)生態(tài)過(guò)程的影響。”

他說(shuō)：“實(shí)際上，有幾項(xiàng)研究在干旱研究中使用了蒸散量不足。但是，與評(píng)估其探測(cè)能力相比，它們?cè)诿枋鲋脖粚?duì)氣候波動(dòng)和嚴(yán)重干旱的反應(yīng)方面的潛力尚未得到專(zhuān)門(mén)評(píng)估。” “這項(xiàng)研究的目的是基于標(biāo)準(zhǔn)的蒸散量，以定義干旱指數(shù)并評(píng)估其在強(qiáng)調(diào)植被對(duì)干旱演變的反應(yīng)方面的有效性。”

該小組根據(jù)觀(guān)測(cè)和再分析數(shù)據(jù)中實(shí)際和潛在蒸散量之間的差異定義了干旱指數(shù)，并根據(jù)百分位數(shù)方法確定了分類(lèi)。除了三個(gè)常用的干旱指數(shù)(scPDSI，SPI和SPEI)和土壤濕度外，還檢查了SEDI的性能。

“我們的研究表明SEDI可以合理地檢測(cè)干旱和氣候的干濕過(guò)渡，尤其是在月尺度上，并且可以重新生成氣候長(zhǎng)期趨勢(shì)。此外，SEDI在強(qiáng)調(diào)氣候中的生物效應(yīng)方面比降水和溫度指數(shù)更實(shí)用。這主要是因?yàn)镾EDI涉及水和能源過(guò)程，而這兩個(gè)過(guò)程都可能受到植被的影響。”該研究的主要作者Xia Zhang解釋說(shuō)。

研究小組的研究員馬教授補(bǔ)充說(shuō)：“將來(lái)，我們打算集中精力量化與干濕變化有關(guān)的生態(tài)過(guò)程之間的關(guān)系，以及在預(yù)測(cè)區(qū)域生態(tài)環(huán)境與氣候變化之間的關(guān)系。”