专访中科院陈亚宁：解码全球干旱新趋势，探寻系统性应对之道 —— 从新疆经验到国际协作

　　当前，全球正步入新的干旱时期，干旱呈现 “频率更高、强度更大、范围更广、预测更难” 的系统性风险特征。传统 “事后响应” 模式已难以应对，亟需从科学层面破解干旱成因、影响与应对难题。《科技导报》新媒体专访中国科学院绿洲生态与荒漠环境重点实验室主任、新疆生态与地理研究所研究员陈亚宁，深入剖析全球干旱变化趋势、核心影响及治理路径，为全球干旱应对提供科学参考。

　　一、全球干旱新趋势：从 “缓旱” 到 “骤旱”，从单一灾害到复合危机

　　陈亚宁基于长期观测研究指出，全球干旱已从偶发自然现象演变为系统性危机，呈现三大显著趋势：

　　“骤旱” 比例显著上升：传统干旱多缓慢发展，而近年全球 74% 的地区干旱爆发速度加快，数周内即可因高温、强蒸散发叠加降水短缺形成 “骤旱”。如 2012 年美国中部骤旱 1 个月内导致土壤湿度骤降，玉米减产 30%，传统月尺度监测系统难以应对。

　　频率、强度与范围三重扩张：1900-2020 年全球受干旱影响土地面积翻倍，40% 陆地干旱加剧;未来中高排放情景下，干旱频率或达工业化前的 5-7 倍，持续时间延长 130%。

　　“雪旱” 风险凸显：全球变暖导致中高纬度区域降雪减少、积雪提前融化，依赖积雪融水的地区(如北美五大湖、我国西北山区)雪旱频率预计本世纪末增至 3-4 倍。

　　关键驱动因素可归结为三点：一是全球变暖加速蒸散发、改变降水模式，放大极端干旱;二是人类活动加剧 —— 农业灌溉占全球淡水消耗 70%，过度取水叠加城市化、森林砍伐削弱土地储水能力，湿地面积减少 18%;三是大气环流异常(如副热带高压增强、拉尼娜残留效应)导致部分地区降水锐减 50%-80%。

　　二、骤旱与复合干旱：特殊性凸显，预警应对面临全新挑战

　　相较于传统干旱，骤旱与复合干旱(如 “高温 - 干旱 - 野火” 链式灾害)的特殊性，对人类预警与应对能力提出更高要求：

　　突发性与非线性演变：骤旱的 “快速爆发” 特性使传统干旱指数(如 SPI)响应滞后，需融合土壤水分、湿度、蒸散发等实时数据的多尺度模型(如欧盟 EDDI 指数将响应时间缩短至 5 天)。

　　多要素耦合的复杂性：复合干旱的 “多灾害链式反应” 远超单一维度影响。2022 年长江流域 “高温 - 干旱” 事件中，副热带高压与 “土壤湿度 - 气温正反馈” 叠加，经济损失是单一干旱的 2.3 倍;2023 年地中海复合干旱导致西班牙水库水位降至 27%，引发农业限水与核电减产双重危机。

　　系统脆弱性叠加：传统干旱影响集中于农业，而复合干旱同步冲击能源(水电短缺)、生态(森林退化)、健康(热相关疾病)多系统，需打破气象、水利、应急管理的条块分割(如美国 NASA 与 USGS 联合建立 “旱情信息系统” 实现数据融合)。

　　陈亚宁强调，应对这类新型干旱需从 “被动救灾” 转向 “预见 - 适应 - 恢复” 全周期治理，既要升级监测技术，更要构建跨部门协同机制与气候韧性体系(如推广耐旱作物、分布式水资源配置)。

　　三、深远影响：水资源系统危机加剧，触发生态与社会连锁反应

　　干旱对全球水资源系统的影响远超短期缺水，而是对 “水循环平衡、供需矛盾、生态安全” 的系统性冲击：

　　水循环再生能力遭破坏：河流断流、湖泊萎缩(如咸海消失)迫使人类过度开采地下水，全球 1/4 含水层已不可持续。美国科罗拉多河长期干旱威胁流域 4000 万人供水，印度恒河平原地下水超采导致含水层不可逆退化，这种损耗远超自然补给速率，可能永久改变区域水文结构。

　　水资源分配矛盾激化：农业耗水占比高，干旱加剧 “农业灌溉 - 城市 - 工业” 用水冲突，可能引发粮食减产与社会动荡。世界银行预测，2050 年中东、北非因水稀缺或损失 6% 以上 GDP，全球约 5 亿人已因干旱面临用水危机。

　　生态系统崩溃风险升级：湿地萎缩、生物多样性丧失削弱自然蓄水与净化功能，形成 “干旱 - 生态破坏 - 更严重干旱” 正反馈。如亚马逊雨林部分区域已从碳汇转为碳源，若持续恶化可能引发气候移民潮与文明存续危机。

　　四、碳释放正反馈：威胁全球气候稳定，多路径干预可破局

　　干旱区碳释放的正反馈循环(全球变暖→干旱加剧→植被退化 / 土壤碳分解→CO₂释放→变暖加剧)是全球气候稳定的潜在威胁。陈亚宁指出，干旱区土壤碳库原本稳定，但变暖提升微生物活性加速有机碳分解(如温带半干旱灌丛土壤呼吸随温度升高而增强);人类活动(过度放牧、灌溉)进一步破坏土壤碳稳定机制，新疆极端干旱荒漠 16 年人为干扰导致土壤有机碳减少 13.2%，稳定碳库下降 41.1%。

　　干预路径需聚焦增强生态系统固碳能力与韧性：

　　生态恢复：种植耐旱深根系植物，固定土壤并增加植被碳储量;

　　可持续土地管理：推广节水农业、免耕技术，减少土壤扰动以降低碳分解;

　　水资源精细化管理：科学调配水资源、人工增雨，保障关键区域生态用水;

　　社区参与：引导当地居民转向绿色生计，减少对脆弱生态的过度利用。

　　五、“荒漠化 - 贫困” 双重困境：成因与全球热点区域

　　荒漠化与贫困形成 “贫困致生态破坏、生态恶化加剧贫困” 的恶性循环，其根源在于自然脆弱性与人类活动不当的叠加：

　　自然基础：荒漠化多发生于土壤贫瘠、水资源匮乏的生态脆弱区(如我国西北干旱区、西南喀斯特地区)，植被恢复能力差;

　　人类活动：过度垦殖、放牧、樵采以换取短期生计，形成 “越垦越荒 - 越荒越穷” 循环;

　　制度因素：基础设施不足、政策支持滞后限制可持续发展模式推广。

　　未来热点区域集中在生态与经济双重脆弱区：

　　全球范围：非洲萨赫勒地带(撒哈拉沙漠南侵)、中亚及蒙古国(76.8% 国土荒漠化)、中东(战乱叠加气候危机);

　　我国范围：新疆塔克拉玛干沙漠边缘(风沙路径区 + 水资源匮乏)、内蒙古科尔沁 / 浑善达克沙地(农牧交错带 + 资源依赖型贫困)、贵州贞丰等西南石漠化区(土层薄 + 生态修复周期长)。

　　六、新疆经验：地表水体面积增加的治理范式，可推广性分析

　　新疆通过 “系统治理 + 创新实践” 实现地表水体面积增加与生态改善，其经验具有可复制性但需因地制宜：

　　政策统筹与协同治理：以河湖长制为核心，统筹兵地、多部门(发改、财政、生态环境)联动，形成 “水灾害防治 - 水资源利用 - 水生态修复” 一体化格局;

　　技术创新与生态修复：再生水循环利用(年引 5000 万立方米灌溉防护林)、滴灌技术提升水资源效率;河道综合治理 + 胡杨荒漠林保护(引洪灌溉 + 生物防治)，提升林草覆盖率;

　　产业转型与民生共赢：推广 “禁牧 + 舍饲养殖”，既恢复草原植被(盖度大幅提高)，又通过生态旅游带动牧工增收;

　　严格监管与法治保障：出台草原征占用管理政策，开展专项整治强化生态责任。

　　陈亚宁表示，这些经验可推广至我国西北、青藏高原等干旱区，但需结合当地气候(如降水差异)、水资源禀赋(如积雪融水占比)、经济结构(如农业 / 牧业主导)调整，核心是 “综合治理 + 资源循环 + 绿色转型” 的结合。

　　七、研究薄弱环节与未来科研重点

　　当前干旱研究仍存在多方面不足，需针对性加强科研投入：

　　(一)薄弱环节

　　干旱指标适用性争议：单一指标(如 SPI)可能低估 / 高估风险，需多指标融合(如 SPEI 结合蒸散发);

　　干旱 - 生态系统非线性关系：生态阈值(如宁夏植被覆盖度 38% 为脆弱性转折点)识别不充分，滞后效应、累积影响研究不足;

　　人地交互作用厘清难：生态工程(如三北防护林)与气候干旱的协同效应未明确，农业需水与水资源可持续性矛盾未充分纳入模型;

　　多尺度观测与模型整合不足：干旱区台站分散、数据共享差，气候模型与生态模型耦合弱，骤旱与复合事件机制研究空白。

　　(二)未来科研重点

　　智能化监测预警：融合遥感、物联网、AI，构建公里级 / 日尺度高精度预警系统(参考巴西 GNSS + 降水数据指数);

　　生态修复技术深化：研发极端干旱区适生植物品种、微生物修复技术，探索 “自然恢复 + 人工辅助” 模式;

　　水资源高效利用：微咸 / 苦咸水低成本开发、“空中云水 - 地表水 - 地下水” 协同调控技术;

　　跨学科融合研究：整合地理学、生态学、社会科学，将社区需求融入技术创新，构建气候韧性系统;

　　碳汇技术研发：探索干旱区在碳中和目标下的 “生态 - 碳汇” 双重功能。

　　结语

　　陈亚宁指出，应对全球干旱需从 “局部应对” 转向 “系统治理”，既要依靠科技创新突破监测、修复、水资源管理技术瓶颈，也要通过国际合作制定通用标准、共享数据，更要关注 “生态 - 经济 - 民生” 协同，避免陷入 “荒漠化 - 贫困” 陷阱。我国新疆等地的治理经验已为全球干旱区可持续发展提供中国方案，未来需进一步加强科研投入与国际协作，共筑全球干旱应对的 “韧性防线”。