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基于水汽来源亏缺的中国气象干旱形成机制研究

气象干旱,风险概率,水汽亏缺,Utrack水汽追踪,局地再循环,外源水汽

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.18 极端天气气候事件的归因、机理与预估

在全球气候变化导致干旱事件频发的背景下，水资源安全与生态系统稳定面临严峻挑战。气象干旱发生的根源在于输送到区域的水汽减少，然而引发干旱所需的水汽亏缺具体阈值，以及水汽输送模式如何响应和变化，是干旱预警与风险防控中急需解决的关键科学问题。因此，本研究以中国7大气候区域为研究对象，确定各区域引发气象干旱的水汽亏缺风险概率，并系统揭示致旱水汽来源的主要模式及其转换规律。本研究利用UTrack水汽追踪模型结合标准化降水指数（SPI），分析了1991–2022年中国气象干旱的时空特征及水汽源驱动机制。结果显示，中国西北和西南地区干旱趋势显著增强，中部和东北略有上升，干旱频率在华北暖温带半湿润区最高，东南沿海也普遍偏高。通过水汽来源分析建立中国1991-2020年水汽亏缺与气象干旱之间的定量关系，干旱风险分析显示不同水汽来源亏缺引发干旱的高风险区域各异：局地再循环亏缺引发东南沿海干旱，外源陆地亏缺控制中部干旱，海洋水汽亏缺主导东南沿海及东北干旱。干旱风险概率对水汽亏缺高度敏感，轻度干旱呈线性响应，极端干旱呈指数响应。贝叶斯概率分析进一步明确了干旱主导水汽来源：西北地区由海洋与外源陆地共同控制，东北以海洋为主，中部受外源陆地主导，东南沿海受局地再循环和海洋双重调控。研究揭示了中国干旱的水汽源机制及空间异质性，为揭示区域干旱机理并支持干旱风险评估、水资源管理与气象预警提供参考，对应对未来气候变化下的水安全挑战具有重要意义。