骤旱是一种发展异常迅速的短尺度极端干旱现象,可以在短时间内导致环境水分的迅速减少,严重威胁农、林、牧等多部门的经济生产和生态环境建设。与常规干旱相比,骤旱更加难以预测,其迅速发展的特征也大大缩短了农牧业管理者处理决策的准备时间,往往会由此引发更严重的后果。然而,当前对骤旱的形成机理认知不深,对骤旱的应对缺乏科学、精准的方案。因此,亟需开展区域骤旱时空特征及其形成机理研究,提升区域骤旱的预警与应对能力,对区域可持续发展和生态环境保护有重要意义。本文以干旱频发且生态环境脆弱的黄土高原区域为研究对象,提出了将骤旱视为干旱子过程的定义思路,基于融合合并剔除和两个骤旱准则的方法发展了合理性和普适性更强的骤旱识别框架,并以此为基础,探究了黄土高原区域骤旱时空分布与变化特征,结合统计理论和物理模型从定性、定量多方位角度归纳总结了区域骤旱的形成机理。论文取得的主要研究成果如下:（1）基于土壤湿度计算的骤旱速率指标,提出骤旱识别准则并融合合并剔除方法,构建 了新型骤旱识别框架 CDFDI（Combinatorial Decomposable Flash Drought Identification）,对其合理性进行了多方面验证。结果表明:黄土高原区域CDFDI框架的最适参数分别为pc、rds、tc 取 0.33、0.2 和 6 候,fdtc、fdpc、fdrds取0.36和 0.58 和2候。合并剔除后,干旱与骤旱的场次分别由122场和65场下降到31场和39场,其历时和烈度呈不同程度的上升趋势,这表明合并剔除可以有效地增加识别事件的代表性。CDFDI框架的识别结果准确匹配了《中国气象灾害大典》中1986至1988年北方大旱中7个实际干旱阶段（共7个）和3个骤旱阶段（共4个）、1997至1998北方夏旱中3个实际干旱阶段（共3个）和3个骤旱阶段（共3个）,相较于前人识别方法有明显提高。与前人骤旱识别方法相比,CDFDI框架识别结果与NDVI相关系数更高,且存在明显的南北分异规律,这与气候、地形南北分布的区域特征一致。（2）在CDFDI框架的定义下识别了黄土高原区域的干旱事件与骤旱事件,采用多时空分析方法探究了干旱与骤旱的时空分布特征。分析结果表明:黄土高原东北部山西内蒙古区域为干旱热点区域,黄土高原中北部内蒙古鄂尔多斯区域、东南部陕西山西区域和西部边缘青海区域为骤旱热点区域。黄土高原区域干旱热点月份为五到九月,其中八月最严重;骤旱热点月份为五到八月,六月发生的骤旱数目最多,七月骤旱发展最快。热点月份的空间分布存在南北分异规律,表现为东南部更严重干旱与骤旱的发生月份较西北部更早。骤旱热点区域中,黄土高原中北部内蒙古鄂尔多斯区域是内蒙古重要的农牧区,而东南部陕西山西区域则与关中平原临近,是重要的小麦种植区,农牧业管理者应重点关注。（3）基于提出的CDFDI框架在1948～2014年期间识别了干旱事件与骤旱事件,提取了对应的年际属性,分析了干旱与骤旱的时空变化特征。分析结果表明:在过去几十年中,除西部边缘青海区域则呈现显著减弱趋势外,黄土高原在大部分区域干旱与骤旱存在加剧趋势,其中,东南部陕西山西区域的加剧趋势最显著;对于不同季节,春季的加剧趋势最显著,而夏季和秋季则相对更弱,部分区域出现减缓趋势。（4）结合统计理论和物理模型从定性和定量两个方面揭示了黄土高原区域的骤旱形成机理。定性方面通过对比年际尺度水文气象相关变量与骤旱属性的空间分布和趋势性的一致性发现:气候特征是影响骤旱时空分布的主要因素之一,湿润区发生能量驱动的骤旱可能性更高,通常与能量通量的大幅上升有关,分布于夏季初期;干旱半干旱区域则倾向于发生水量驱动的骤旱,通常与降水的剧烈变化有关,分布于降水变化较大的六至八月。东南部区域的骤旱在过去几十年内显著增加与降水、土壤湿度减少和气温的上升关系密切,西部边缘区域则由于降水和土壤湿度的增加而减缓了骤旱发生的可能性和严重性。（5）定量方面首先采用统计方法,通过将骤旱分为7个阶段,在每个阶段中统计对应的水文气象变量,并基于Copula构建骤旱严重性指标、速率指标进行岭回归分析探究了各阶段水文气象变量与骤旱属性的关系,结果表明:骤旱期间降水越少、能量限制状态向水量限制状态转变的变化程度越大,骤旱严重性越大;骤旱发生和结束前一到两候降水越少、气温越高、实际蒸散和潜在蒸散越大,骤旱发展速度越快。此外,这种关系在不同地区存在差异,湿润区气温的权重更大、干旱半干旱区降水权重更大。（6）定量方面同时结合物理模型探究骤旱机理,使用VIC模型在不同水平降水、气温的输入下进行数值模拟实验,探究不同气候背景下骤旱的发展状况,结果表明:减少降水、提高气温会加剧骤旱的严重程度和发展速度,反之则会减缓,这意味着气候变暖背景下黄土高原区域的暖干化过程会带来骤旱潜在风险的上升,亟需在该区域部署应对措施以减少骤旱所带来的可能经济损失。