1 研究背景：

中亚是全球典型的干旱半干旱区，生态环境脆弱，气候变暖背景下气象干旱、水文干旱和农业干旱事件频发，并通过水分亏缺级联形成干旱传播链，威胁区域水资源安全与粮食安全。现有研究多聚焦气象干旱或单一传播路径，侧重时间相关与像素尺度分析，难以刻画干旱事件在“经度—纬度—时间”三维空间中的连续演化与传播过程；同时，融雪、植被等关键因子对干旱传播的定量驱动作用仍不清楚。

基于此，研究团队构建适用于中亚地区的三维干旱识别与传播分析框架，利用1940—2023年生长季（3—10月）10天尺度数据，提取气象干旱（MD）、水文干旱（HD）和农业干旱（AD）事件及其传播对，并结合XGBoost与SHAP可解释框架，系统揭示中亚地区多类型干旱的时空演变、传播特征及主导驱动因子。

       2 研究结果

2.1 气象、水文和农业干旱事件的时空特征

研究共识别207次MD、190次HD和190次AD事件。三类干旱在严重性、面积和持续时间上表现出同步波动，严重时段集中于1940—1950年和2010—2023年；高严重中心沿东南—西北带状分布，2000年后向中亚中北部聚集。干旱迁移以东西向为主，MD、HD和AD事件东西向迁移占比分别达74%、76%和73%，表明区域干旱演化受地形约束、西风环流及季风动力共同影响。

2.2 气象-水文和气象-农业干旱传播的时空动态

研究共匹配117组MD-HD传播事件和113组MD-AD传播事件，均以“一对一”传播类型为主，此外还有“一对多”，“多对一”和“多对多”传播类型，表现了干旱传播的分解效应，衰减效应和累积效应。两类传播均集中于春季（>52%），3月频率最高。MD-HD传播热点位于中亚西北部低地，MD-AD热点集中于北部农业区。传播方向同样以东西向为主（>67%），其中WNW和ESE方向平均传播距离最长，MD-HD分别达775.3 km和735.7 km，MD-AD分别达684.9 km和861.9 km，显示出强大的横向扩散潜力。

2.3 气象-水文和气象-农业干旱传播的驱动因子

XGBoost和SHAP归因表明，MD烈度对两类传播影响最强，面积和持续时间次之。LAI升高总体促进干旱传播；雪深和融雪增加则抑制传播，尤其在MD-AD路径中更为明显。VPD对传播呈非线性阈值响应，约1.5 kPa为转折点。MD特征间存在协同放大效应，烈度—强度、面积—持续时间等高值组合提高传播概率。灌溉与雨养农田的传播频率差异表明，人类用水方式可能对MD-HD与MD-AD传播具有差异化影响。

3 研究结论

（1）中亚MD、HD和AD事件具有一致的时空格局，高严重事件沿东南—西北轴聚集，主要发生于1940—1950年和2010—2023年，并以东西向迁移为主。

（2）MD-HD与MD-AD传播均以春季高发，热点分别位于西北部低地和北部农业区，传播方向以东西向占优，WNW与ESE方向传播距离最长。

（3）MD特征是干旱传播的主导驱动，LAI促进传播，雪深和融雪抑制传播，MD特征间存在协同放大效应。研究为干旱灾害链早期预警、跨区域水资源调配及差异化抗旱管理提供了科学依据。

发文信息：

该研究成果于近期在国际水文学专业期刊《Journal of Hydrology》发表。论文第一作者为地理与信息工程学院硕士研究生陈璐，通讯作者为杨鹏副教授。研究得到国家自然科学基金（42207078、42442105）和中国地质大学（武汉）CUG Scholar-Scientific Research Funds（2022166）等项目资助。

Chen L, Yang P, Xia J, et al. Spatiotemporal propagation dynamics of multiple droughts in Central Asia: A three-dimensional perspective[J]. Journal of Hydrology, 2025: 134640.