美国气象学会公报(BAMS)论文分享 | 什么是“超级干旱(Super Drought)”?

文摘   2024-08-30 17:02   北京  


在“全球变暖背景下的超级干旱:概念、监测指数和确认(Super Drought under Global Warming:Concept, Monitoring Index, and Validation)”一文中,Lin Wang、Gang Huang、Wen Chen和Ting Wang引入了“超级干旱”的概念来描述跨多个时间尺度的极端干旱的同步发生。


作者指出,极端干旱在世界范围内越来越频繁出现,然而“什么定义了极端干旱事件”这一基本问题仍然未受关注。由于干旱过程的多尺度性质,这一问题比预期更具挑战性。水文系统的不同组成部分(如土壤水分、地下水、河流、水库)在一系列时间尺度上对缺水做出反应。这导致干旱条件的不均一性,从而难以确定整体事件的严重程度。用于识别极端情况的传统实践忽略了这种多尺度的复杂性。


为应对这一挑战,作者引入了“超级干旱”的概念。超级干旱是指在水文循环的所有组成部分中同时存在的缺水现象,相当于总储水量严重不足。这将重大影响事件与轻微影响事件区分开来。


然后,作者提出了一个新的基于vine copula模型的综合多尺度指数(CMI)来量化超级干旱。CMI从概率上将跨时间尺度的干旱风险链接到一个多元分布中,并确定一个综合指数来代表观察到的多尺度条件的联合罕见性。对照重力恢复与气候实验(GRACE)陆地储水量数据进行的评估证明了CMI在捕捉综合水资源的可变性和极端性方面的技能。它优于广泛使用的仅限于单个时间尺度或组成部分的指数。此外,CMI能够准确估计实际缺水量,避免在只有一个时间尺度显示极端干旱时出现的错误警报。


 图片说明:“超级干旱”是指在水文循环的所有组成部分中同时存在的缺水现象 


为了提高这项研究的可及性和现实世界的实用性,作者开发了superdrought.com网站,供研究社区和决策者使用。该在线平台提供了一个资源库,其中包含从1960年到最近的高分辨率CMI数据集。更重要的是,它具有近实时的全球地图,该地图每月更新,以支持基于最新数据的对新超级干旱事件的预警。


总之,作者提供了他们的超级干旱框架作为干旱监测和研究的新范式。他们认为,通过考虑干旱对水资源影响的多尺度性质,CMI显示了作为评估整体干旱极端性的业务指数的前景。他们希望superdrought.com的监测和数据能力能够提高超级干旱框架和指数对研究人员和决策者的可及性和实用性。


🔹论文标题:

Super Drought under Global Warming: Concept, Monitoring Index, and Validation


🔹作者及机构:

Lin Wang,中国科学院大气物理研究所东亚区域气候环境重点实验室(北京市);

Gang Huang,中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体动力学数值模拟国家重点实验室(北京市);

Wen Chen,云南大学大气科学系(昆明市);

Ting Wang,中国科学院大气物理研究所碳中和研究中心(北京市)


🔹通讯作者:

Lin Wang,linwang@mail.iap.ac.cn和wang_lin@mail.iap.ac.cn;Gang Huang,hg@mail.iap.ac.cn  




Bulletin of the American Meteorological Society

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美国气象学会公报 /

BAMS

ISSN: 0003-0007

eISSN: 1520-0477

https://www.ametsoc.org/index.cfm/ams/publications/bulletin-of-the-american-meteorological-society-bams/



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