蒸散量干旱指數(shù) 以檢測干旱對生態(tài)系統(tǒng)的影響

在全球變暖下，生態(tài)系統(tǒng)越來越受到嚴(yán)重干旱的壓力。為了量化其影響，在生物時間尺度上，必須能敏感地描述植被對干旱演變反應(yīng)的干旱指數(shù)。與基于降水和溫度的指標(biāo)相比，實際和潛在的蒸散量之間的差異(技術(shù)上稱為標(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)干旱強度的變化。

中國科學(xué)院大氣物理研究所東亞溫帶東亞區(qū)域氣候環(huán)境重點實驗室主任馬竹國教授及其團(tuán)隊在《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：“就蒸發(fā)蒸騰不足在連接氣候和生態(tài)系統(tǒng)過程中所發(fā)揮的作用而言，SEDI有可能突出干旱對生態(tài)過程的影響。”

他說：“實際上，有幾項研究在干旱研究中使用了蒸散量不足。但是，與評估其探測能力相比，它們在描述植被對氣候波動和嚴(yán)重干旱的反應(yīng)方面的潛力尚未得到專門評估。” “這項研究的目的是基于標(biāo)準(zhǔn)的蒸散量，以定義干旱指數(shù)并評估其在強調(diào)植被對干旱演變的反應(yīng)方面的有效性。”

該小組根據(jù)觀測和再分析數(shù)據(jù)中實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。除了三個常用的干旱指數(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可以合理地檢測干旱和氣候的干濕過渡，尤其是在月尺度上，并且可以重新生成氣候長期趨勢。此外，SEDI在強調(diào)氣候中的生物效應(yīng)方面比降水和溫度指數(shù)更實用。這主要是因為SEDI涉及水和能源過程，而這兩個過程都可能受到植被的影響。”該研究的主要作者Xia Zhang解釋說。

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