陆地干湿状态表征一个地区的水分供应平衡关系，长期地表水分亏损会给生态系统以及人类社会正常运转带来严重影响。因此，干湿变化的研究对全球干旱化的防治及应对措施有重要意义。在全球变暖的背景下，以水分供应（降水）和大气水分需求（潜在蒸散发）定义的干燥度在过去的几十年里呈现显著增加态势。但导致这种干旱化加剧的自然和人为机制仍然存在不确定性。

我院陆气相互作用团队的博士生柴荣繁在美国橡树岭国家实验室毛嘉富研究员和我院陈海山教授的联合指导下研究了大尺度干旱的具体成因。研究利用最优指纹法，多源再分析数据以及最新的CMIP6模式不同强迫因子模拟，对全球以及南北半球干湿变化进行全面的检测归因分析，并分离出人类活动以及自然变率的具体贡献。结果表明，1965-2014年间，大尺度干旱化加剧主要是由于人类活动导致（图1）。其中，温室气体是全球及南北半球的干旱化态势的主导要素；气溶胶也是影响大尺度干湿变化的重要因素，但贡献减弱了由温室气体导致的变干趋势。此外，文章使用检测归因得到的缩放因子对未来不同情景（SSP3-7.0和SSP5-8.5）下的干湿状况进行了订正（图2），发现CMIP6模式低估了未来全球及南北半球的变干趋势，全球将面临更为严重的干旱化威胁。

成果发表于《npj Climate and Atmospheric Science》，研究工作得到国家自然科学基金基础科学中心项目（42088101）资助。 

图1. 1965-2014 年全球（a, b），北半球（c, d）和南半球（e, f）平均AI异常时间序列的单信号（1-forcing）及多信号（2-forcing和3-forcing）检测归因缩放因子（左）和对应的趋势贡献（右）。 

图2. 1965-2099 年全球（a），北半球（b）和南半球（c）平均AI异常时间序列（左）及线性趋势（右）；实线为CMIP6模式结果，虚线为使用缩放因子订正后的结果。

文章信息：

Chai, R., J. Mao*, H. Chen*, Y. Wang, X. Shi, M. Jin, T. Zhao, F. Hoffman, D. Ricciuto, S. Wullschleger (2021) Human-caused long-term changes in global aridity. npj Climate and Atmospheric Science, https://doi.org/10.1038/s41612-021-00223-5.