中国沿海地区深层土壤湿度对骤发干旱的驱动机制及其气候预测意义

本研究基于三维骤发干旱识别框架(SESR/RCI)，结合随机森林(Random Forest)、小波相干(WTC)和多小波相干(MWC)等方法，揭示了中国山东沿海地区骤发干旱的驱动机制。研究发现深层土壤水分(SM4, 100–289 cm)较表层土壤对干旱强度和变化速率影响更大；大气环流尺度上，北极振荡(AO)是主要驱动因子，太阳黑子数-太平洋年代际振荡(SN-PDO)为最佳多因子组合。研究为沿海地区干旱预警提供了科学依据。

　　

Highlight

为什么这些驱动因子主导着骤发干旱发展

在接下来的章节中，我们将详细解释导致骤发干旱发生的常规气象驱动因子。目前研究普遍认为，骤发干旱的主要驱动因素是降水不足和蒸发需求增加。我们支持这一观点，并强调温度(T)和降水(P)显著影响干旱动态。但研究表明，水平风速(WS)、地表气压(SP)、蒸汽压差(VPD)等因子同样关键，特别是深层土壤水分(SM4)对干旱强度和变化速率的调控作用比表层土壤更为显著。

Conclusions

结论

基于三维骤发干旱识别结果，我们分别以标准化蒸发胁迫比(SESR)和快速变化指数(RCI)作为"干旱"和"骤发"组分，探究了其驱动机制。通过皮尔逊相关系数和小波相干(WTC)分析了骤发干旱与遥相关因子的关系，并采用多小波相干(MWC)验证了多因子组合的协同效应。主要发现包括：(1)地表气压(SP)、10米水平风速(WS)和深层土壤水分(SM4)是核心驱动因子；(2)北极振荡(AO)是大气环流尺度上的主导因子；(3)太阳黑子数-太平洋年代际振荡(SN-PDO)组合具有最佳解释力。这些发现为沿海地区干旱预警系统优化提供了理论支撑。