Nature Geoscience: 评估全球陆地干旱和湿润的变化趋势

地表水文条件的变化对社会产生重大影响。然而，对观察到的大陆干旱趋势的评估产生了相互矛盾的结果。“干旱地区将变得更加干燥，湿润地区将变得更加潮湿（dry gets drier, wet gets wetter；DDWW）”这一概念，已被提议作为预期和观测到的陆地变化的简化总结，尽管这一概念主要是基于海洋数据。

对此，研究人员基于1948—2005年间陆地降雨量、实际蒸发量和潜在蒸发量等300多个水文气象观测数据集，通过系统地分析水文条件和气候特征的变化，研究了气候变化对土壤含水量的影响，分析了全球陆地含水量的变化特征。

分析结果表明，约75%的陆地土壤含水量没有显著的变化。全球仅10.8%陆地土壤含水量遵循“DDWW”的变化范式，其中，美国东部、澳大利亚北部和欧亚大陆北部证实了“潮湿地区将变得更加潮湿（WW）”规律，而萨赫勒、阿拉伯半岛、中亚和澳大利亚部分地区的变化迹象符合“干旱地区将变得更加干旱（DD）”规律。

图1 | 植被调整后的Budyko框架。

图2 | 1984-2005年期间水文数据集的Budyko验证。

图3 | 干燥度变化的检测。

图4 | 调查DDWW范式。

有13.8%的陆地土壤含水量的变化特征不符合“DDWW”规律，其中9.5%陆地的土壤含水量呈现“干旱地区变得湿润，湿润地区变得干旱（dry gets wetter, and wet gets drier；DWWD）”的变化趋势，这些地区主要分布在萨赫勒南部、非洲中部和东部、地中海北部、东亚地区等。

现在多雨的亚马逊、中美洲、热带非洲和亚洲部分地区过去可能很干旱，过去干旱的南美洲巴塔哥尼亚地区、澳大利亚中部和美国中西部部分地区现在已经变得湿润，而从干旱变湿润的全球陆地面积较小，东亚地区是这一规律的典型。

此外，剩余4.3%为过渡地区，土壤含水量由“DDWW”模式向“DWWD”模式转变。

研究表明，在气候变化背景下，全球陆地土壤含水量的变化特征并不简单地遵循一个普遍规律。

在依靠诸如DDWW范式这样的简化说法来评估历史上的干燥度变化时，应该小心谨慎，因为它们没有充分考虑到基础系统的复杂性，有可能产生误导。虽然DDWW范式在海洋上可能成立，但本研究结果清楚地表明，DDWW在陆地上是一种过度简化。

研究强调，对水文气候条件变化的研究不能依赖单变量数据集和干燥度指标来充分评估潜在的不确定性，不能依赖单一的变量和指标。