蒸发差额定义为实际蒸发量 ( E ) 与大气蒸发需求之间的差额，在干旱评估中被广泛使用。然而，由于地表特征数据不足，无法获得长期的全球陆地E。在本研究中，使用最先进的广义互补关系 (GCR)，仅需要常规气象观测，估算了 1951–2020 年长达 70 年的全球陆地E。然后，使用基于标准化蒸散差额指数 (SEDI) 的 GCR 估算的E ，评估了过去七十年的全球干旱情况。
结果表明，GCR 可以产生与其他六个独立估计值相当的E性能，全球陆地大多数地区的月相关系数都大于 0.8。地球整个陆地表面的年平均E为 487.1 mm a −1。过去70年，干旱热点地区主要分布在非洲和南美洲大部分地区、地中海地区、中国东南部和加拿大，干旱持续时间更长、严重程度更高、干旱事件发生频率更高。1951-1980年至1981-2020年，地球45%的陆地干旱加剧，主要是由于大气蒸发需求增加（占88%）造成的。1951-1980年和1981-2020年，水汽压差和风速变化是导致地球近80%陆地干旱变化的两个主要驱动因素。与将降水视为生态系统水资源可用性的标准化降水蒸散指数（SPEI）相比，SEDI能够检测到更严重的干旱和更合理的植被对干旱的响应。这项研究强调，基于GCR的SEDI可用于评估全球范围内的长期干旱及其对植被的影响，而不受气候区域和地表条件的影响。
图 1. 1982年至 2011 年估计的全球E（仅植被单元，用年均 NDVI > 0.1 进行遮蔽）的 (a) 年际异常和 (b) 变异系数与六个独立估计值（GLEAMv3.5a、PML、MTE、MTE_WB、ERA5、MERRAa）的比较。异常表示E时间序列与平均值之间的差异。变异系数表示标准差与平均值的比率。(a) 中的 * 表示p < 0.05。
图 2. 1982年至 2011 年间，根据 GCR 方法和六个独立估计值得出的年平均E的空间分布（a-g）和纬度分布（h）。纬度模式的比较仅限于植被单元，这些单元被年平均 NDVI > 0.1 所掩盖。
图3. 1982年至2011年间基于GCR方法估计的全球月E与六个独立估计值（GLEAMv3.5a、PML、MTE、MTE_WB、ERA5、MERRAa）之间的相关系数。
图 4.（a）1951–1980 年、（b）1981–2020 年期间每十年干旱事件的平均持续时间（DD）以及（c）根据基于 GCR 的 SEDI 估算的两个时期之间的 DD 差异。
图5.与图4相同，但表示每十年干旱事件的平均频率（DF）。
图6.与图4相同，但表示每十年干旱事件的平均严重程度（DS）。
图7 1951 -1980年至1981-2020年平均年实际蒸发量（ E）、表观潜在蒸发量（E pa ）和SEDI的变化。
图8.基于偏相关分析的1951—1980年（a）和1981—2020年（b）时期SEDI变化的主要气象驱动因素。
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