Bewertung der Anwendbarkeit mehrerer Dürreindizes in der Kernzone des „westlich dominierten Klimaregimes“

Mit der Intensivierung der globalen Erwärmung sind verschiedene Regionen mit sich ständig ändernden hydroklimatischen Bedingungen konfrontiert, was erhebliche Unsicherheiten bei der Beurteilung von Trocken-Nass vor dem Hintergrund der globalen Erwärmung und der Untersuchung von Dürreereignissen mit sich bringt. Die Kernzone des „Westwind-dominierten Klimaregimes“ umfasst vor allem die fünf zentralasiatischen Länder und das chinesische Xinjiang, das im Kernland des eurasischen Kontinents liegt und von Westwinden dominiert wird.

Seine klimatischen und hydrologischen Veränderungen unterscheiden sich von denen der Monsunregionen und haben in den letzten Jahren große Aufmerksamkeit erregt. Als Schlüsselindikator zur Messung der Variation des Trocken-Nass-Trends und der Veränderung von Dürreereignissen variiert auch die Anwendbarkeit von Dürreindizes in verschiedenen Regionen. Daher bildet die Auswahl des am besten geeigneten Index, der die Veränderungen der Trockenheit und der Merkmale von Dürreereignissen in dieser Region widerspiegelt, die Grundlage für die Aufklärung und Offenlegung der Fakten und Mechanismen der hydroklimatischen Veränderungen.

Um die oben genannten Herausforderungen zu bewältigen, bewertete die Forschungsgruppe von Professor Wei Huang an der Universität Lanzhou die Fähigkeit von drei Indizes: dem Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI), dem Standardized Moisture Anomaly Index (SZI) und dem selbstkalibrierenden Palmer Drought Severity Index (scPDSI). ), um die Trocken-Nass-Eigenschaften und Dürreereignisse in der Kernzone des „Westwind-dominierten Klimaregimes“ aus mehreren Dimensionen wie Klima, Hydrologie und Vegetation zu beschreiben.

Die Forschungsergebnisse lieferten wichtige Erkenntnisse über die Trocken-Nass-Trends und Dürreereignisse im Untersuchungsgebiet. In den letzten 60 Jahren kam es in Kasachstan zu einer gleichmäßigen Austrocknung, während die vier südlichen zentralasiatischen Länder in den westlichen Teilen trockenere Bedingungen und in den östlichen Teilen feuchtere Bedingungen erlebten.

Dies steht im Einklang mit dem beobachteten leichten Anstieg der Niederschläge in Kasachstan und den vier südlichen zentralasiatischen Ländern, begleitet von einem deutlichen Anstieg der potenziellen Evapotranspiration, was letztendlich zu trockeneren Bedingungen führt. In Xinjiang zeigten die hydroklimatischen Variablen SZI und scPDSI einen Trend zu erhöhter Luftfeuchtigkeit, insbesondere im Sommer. Der SPEI zeigte jedoch ein gegenteiliges Muster der Veränderung.

Die Forscher stellten fest, dass der SPEI empfindlicher auf mögliche Veränderungen der Evapotranspiration reagiert und die Schwere der regionalen Dürre in trockenen und halbtrockenen Regionen aufgrund steigender Temperaturen verschärft. Folglich ist es nicht auf die Untersuchung der Dürre in der Kernzone des „westlich dominierten Klimaregimes“ anwendbar.

Das Team bewertete außerdem die Fähigkeit des Index, unterschiedliche Schweregrade von Dürreereignissen im Untersuchungsgebiet zu identifizieren. Das SZI verwendete einen Standardisierungsansatz basierend auf einer nichtlinearen kumulativen Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktion mit drei Parametern, um die Darstellung von Dürrebedingungen zu verbessern. Der tatsächliche Klimawandel weicht jedoch häufig von der Normalverteilung ab, was dazu führt, dass schwere und extreme Dürreereignisse durch SZI unterschätzt werden.

Andererseits konzentrierte sich das scPDSI vor allem auf die Beurteilung der Schwere der regionalen Dürre, um ein besseres Bild der gesamten Dürresituation in der Region zu erhalten. Dadurch konnte das Auftreten von Dürreereignissen in den meisten Teilen Xinjiangs im entsprechenden Zeitraum effektiv reproduziert werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der scPDSI besser zur Überwachung und Identifizierung der Merkmale von Dürren, einschließlich extremer Dürreereignisse, in der Kernzone des „von Westwinden dominierten Klimaregimes“ geeignet ist.

Diese Forschungsergebnisse liefern eine wertvolle theoretische Grundlage für die Nutzung und Verbesserung von Dürreindizes sowie die Überwachung, Zuordnung und Vorhersage von Dürreereignissen in Trockengebieten. Sie werden in Zukunft erheblich zur Abschätzung und zum Verständnis von Klima- und Umweltrisiken beitragen, da die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten in Trockengebieten weiter zunehmen.