近日，妖精视频 吕海深教授团队在国际著名期刊《自然·通讯》（Nature Communications）在线发表题为“Drought development characteristics modulate global dry–wet abrupt alternation through distinct land–atmosphere feedbacks”的研究成果。该研究从干旱发展过程出发，系统揭示了全球干湿急转事件的时空变化特征，以及不同干旱发展特征与后续极端降水之间的差异化联系，为理解复合水文极端事件的形成过程及其风险预警提供了新的科学依据。论文于2026年9月3日在线发表。
随着全球气候变化，干旱与极端降水在短时间内接连发生的干湿急转事件，正对农业生产、生态系统及水资源管理构成严峻挑战。干旱之后的降雨并不总是意味着灾害风险的解除，突如其来的极端降水还可能引发一系列次生影响。然而，现有研究多将干湿急转作为整体事件进行分析，对前期干旱如何发展、其发展过程与后续降水如何衔接，以及不同干旱特征是否对应不同降水响应等问题，仍缺乏系统认识。
针对上述科学问题，研究团队基于ERA5再分析资料，构建了1951—2020年全球候尺度（每候约5天）干湿急转事件识别与分析框架，将干旱过程划分为发展阶段和恢复阶段，识别恢复期间及结束后短时间内发生的极端降水。在此基础上，结合多源数据检验、可解释机器学习和水汽追踪分析，系统探究了干旱发展速度、强度、累积亏缺程度等特征与干湿急转发生概率、降水滞后时间及降水组成之间的联系。
图1 全球干旱、干湿急转事件及其转化比例的空间分布
研究发现，全球约32%的干旱事件在恢复期间或结束后短时间内伴随极端降水，且干湿急转事件在多数研究分区呈增加趋势。1951—2020年，所分析的26个IPCC-SREX陆地区域中，约58%的区域干湿急转发生频率显著上升。其中，南亚、东南亚和亚马逊等湿润地区的干湿急转事件较为频繁，而干旱随后伴随极端降水的比例，则在气候过渡带和北半球中高纬度地区更高。这表明，干湿急转的发生次数与干旱向极端降水转化的可能性具有不同的空间分布特征，区域风险评估需要同时关注这两个方面。
研究进一步表明，前期干旱发展过程包含识别后续极端降水风险的重要信息。机器学习分析显示，在区分干旱之后是否伴随极端降水的模型中，干旱发展特征贡献了25.7%的预测信息，其中累积水分亏缺程度和干旱发展强度的贡献尤为突出。这些联系具有明显的区域差异：在北半球中高纬度气候过渡带，快速且强烈的土壤干化通常与更高的干湿急转发生概率相关；而在湿润热带地区，干旱发展速度与转化概率之间呈现更复杂的非线性关系，干旱发展越快并不意味着后续极端降水风险一定越高。
图2 干湿急转发生的相关因素及其相对预测贡献
在过程机制方面，研究提出了快速强化与累积亏缺两条相互补充的干旱—极端降水联系路径。快速且强烈的土壤水分下降可增强地表感热和大气边界层不稳定性，在水汽供应和辐合条件适宜时，有利于较早出现的对流性降水响应，这一联系在中高纬度气候过渡带尤为明显。相比之下，发展历时较长、累积亏缺较大的干旱，往往对应更滞后的极端降水响应，并伴随更高的层状降水贡献，其转化过程更依赖大尺度水汽输送和持续增湿条件。水汽追踪分析也显示，在北亚和欧洲，干湿急转中的极端降水较单一极端降水具有更高的区域陆地水汽贡献，为理解不同区域的陆气反馈过程提供了进一步证据。
图3 干旱发展特征与后续极端降水中对流降水占比的关系
本研究将前期干旱的发展过程与后续极端降水的时间和结构特征相联系，深化了对干湿急转事件区域差异及其陆气相互作用的认识。研究结果提示，在开展干旱监测与风险研判时，除关注当前水分亏缺状况外，还应综合考虑干旱发展的速度、强度、累积程度及区域水汽条件，为干旱恢复阶段的极端降水风险识别和旱涝协同防御提供科学参考。
妖精视频 丁艺鼎博士为论文第一作者，吕海深、朱永华为共同通讯作者。研究由妖精视频 联合土耳其盖布泽技术大学、青海理工学院共同完成，得到国家重点研发计划项目（2024YFF0808301）和国家自然科学基金项目（42471019）资助。