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干旱是指一段时间内陆地降水持续低于正常值的一种极端气候事件。本文利用最新提出的1947-2006年逐月全球陆地高分辨率(0.5°×0.5°)标准化降水蒸散指数SPEI(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index)资料,分析了过去60年东半球(20°W-180°E,40°S-80°N)陆地上的干旱化趋势和变率、干旱面积变化、干旱事件的持续性和周期性、干旱化的气候背景以及三个代表区干湿变化可能的影响因素,所得主要结论如下:
(1)东半球80%的陆地上目前处于干旱化进程,其中北非及中蒙边界等地干旱化趋势最为显著;而俄罗斯西部地区、欧洲西北部地区、西欧东部地区、中国西北地区西部、中国东南沿海以及澳洲西北部地区呈现湿润化进程。干旱变率最大地区出现在非洲北部、青藏高原、中国西北东部及中蒙边界一带、俄罗斯中北部以及东北部。
(2)东半球陆地干旱、重旱和特旱面积平均每10年分别增加1.2%、1.2%和0.96%。陆地干旱面积增幅最大区域位于10°N-20°N。北非、中蒙边界中段及青藏高原地区也是持续性异常干旱事件出现频次最高的地区。
(3)基于功率谱的周期分析则显示,东半球大部分地区SPEI的第一显著周期为1.5-3年左右,中亚部分地区存在准4年周期振荡,而北非地区存在准12年周期的年代际变化。
(4)SPEI距平场的经验正交函数(EOF)分析第一模态反映了东半球陆地大部分地区干旱化总体上具有一致性,对应的时间函数与全球陆地气温距平相关系数高达0.81,表明全球变暖与东半球干旱化趋势有着紧密联系;第二模态对应的时间函数与超前8个月的南方涛动指数(SOI)的相关系数为0.60,因而大尺度的干旱周期性振荡受厄尔尼诺/南方涛动(ENSO)活动影响显著。
(5)西非季风在70年代后的突变造成北非区经向水汽通量强烈变化,由此产生北非严重的干旱化进程;中蒙边界区受西风带及副高影响显著;青藏高原区夏季干湿变化与前秋印度洋海温(SST)有显著相关关系,其中赤道印度洋是影响青藏高原干湿变化的主关键区,当该海域前期秋季SST为正异常,则高原中部地区夏季偏湿,反之亦然。