干旱是全球最常见、最广泛的自然灾害,其具有发生频率高、持续时间长、影响范围广、危害性大的特点,对农业生产、生态环境和社会经济发展影响深远,是造成经济损失最严重的一种自然灾害。
中亚地处“一带一路”核心地带,属于内陆干旱、半干旱区,水资源分布极不均衡,市政和工业用水主要依赖冰川融水,一定程度上缓解了中亚地区的干旱压力,但是气候变化及其对中亚独特的温带荒漠生态系统造成的环境压力,仍然威胁着“一带一路”核心地区的生态安全。
传统干旱监测评估方法多基于水文气象观测数据,如降水、蒸散发等。由于区域自然环境的空间差异及地面观测数据稀少,通过分析得到的干旱空间分布特征,精度有待提高。此外,干旱现象的成因和影响均是复杂的,不仅影响地表水,也会影响地下水。区域尺度水储量(包括地表和地表以下10 km以内的所有水资源)变化量包括地下水、土壤水、地表水、冰雪水、生物含水量、降水、蒸散发等。基于水储量变化量及其干旱评估指标能够更加全面反映干旱灾害特征,是一种集成干旱评估方法。
中国科学院地球环境研究所科学数据中心团队针对中亚地区典型生态环境要素:水资源和植被,基于遥感数据资料,研究分析该区域干旱环境时空演变格局及生态环境对干旱环境的响应。基于GRACE重力卫星水储量变化量反演的水文干旱指标和地下水干旱指标,定量评估21世纪以来,中亚地区的水文和地下水干旱事件时空分布特征,讨论分析该区域干旱环境趋势,及生态环境对于干旱的反馈。该研究有助于清楚认识气候变化和高强度人类活动影响下,中亚干旱时空格局,理解气候-水文对生态环境的控制,为制定合理的生态环境保护政策提供理论支持。
上述研究成果2025年发表于《remote sensing》期刊上。本研究得到国家重点研发计划项目(批准号:2022YFF0711703)资助。
Feng, K.; Cao, Y.; Du, E.; Zhou, Z.; Zhang, Y. Spatiotemporal Dynamics of Drought and the Ecohydrological Response in Central Asia. Remote Sens.2025, 17 , 166.
https://doi.org/10.3390/rs17010166.
图1 干旱影响因素及干旱类型之间的转换