Индекс засухи на основе дефицита эвапотранспирации для оценки воздействия засух на экосистемы

Под воздействием глобального потепления экосистемы всё чаще испытывают стресс от сильных засух. Для количественной оценки их воздействия необходим индекс засухи, способный чутко отражать реакцию растительности на развитие засухи в биологическом масштабе времени. Разница между фактической и потенциальной эвапотранспирацией, формально названная стандартизированным индексом засухи по дефициту эвапотранспирации (SEDI), может улавливать биологические изменения в экосистемах в ответ на динамику интенсивности засухи чувствительнее, чем индексы, основанные на осадках и температуре.

Исследовательская группа под руководством профессора Чжугю Ма, директора Ключевой лаборатории регионального климата и окружающей среды для умеренной Восточной Азии Института физики атмосферы Китайской академии наук, опубликовала свои выводы в журнале Advances of Atmospheric Sciences. SEDI имеет потенциал для выявления воздействия засухи на экологические процессы благодаря роли, которую дефицит эвапотранспирации играет в связывании климатических и экосистемных процессов.

Команда определила индекс засухи на основе разницы между фактической и потенциальной эвапотранспирацией, рассчитанной по данным наблюдений и реанализа, и установила классификацию по процентильному методу. Эффективность SEDI была проверена в сравнении с тремя широко используемыми индексами засухи (scPDSI, SPI и SPEI) и данными о влажности почвы.

Исследование показывает, что SEDI может достоверно выявлять засухи и климатические переходы между сухими и влажными условиями, особенно в месячном масштабе, а также воспроизводить долгосрочные климатические тренды. Более того, SEDI более практичен, чем индексы, основанные на осадках и температуре, для выявления биологических эффектов в условиях климатических засух. Это связано с тем, что SEDI учитывает процессы, связанные с водой и энергией, на которые может влиять растительность.