近日，来自我院测绘遥感系2020级本科生段敖在水文水资源领域权威期刊《Journal of Hydrology》（地大T1，中科院1区TOP，影响因子6.4）发表学术论文《Quantifying the 2022 extreme drought in the Yangtze River Basin using GRACE-FO》，精确揭示了2022年长江流域极端干旱的爆发、持续时间等重要时空演变过程和水组分变化。本文的第一作者为我院2020级遥感科学与技术专业113202班段敖，论文通讯作者为钟玉龙副教授。
我院以建设研究型学院为目标，以引育一流师资、建设一流学科和一流专业、产出一流学术成果为主要抓手。在专业培养中强调数理基础，并重视专业特色培养，鼓励本科生参与大学生科研项目，为未来从事相关科研工作打下了坚实的基础。段敖同学在Journal of Hydrology发表论文，离不开本科阶段扎实的数理基础和地学环境等特色专业背景知识的积累。
论文介绍
干旱是自然界中爆发频率最高，影响范围最大，造成破坏最严重的自然灾害之一。随着气候异常的不断加剧，极端干旱事件的爆发频率也在不断上升。分析极端干旱事件的演变过程及其影响因素对预防极端旱涝，减少受灾损失，保护水资源等方面具有重要意义。针对2022年长江流域的极端干旱事件，段敖于2022年10月开始了产学研项目《2022年长江流域干旱的卫星重力监测》。基于GRACE和GRACE-FO重力卫星数据，联合气象、实测水文、陆表模型等多源数据，通过对扣除趋势项和季节项的陆地水储量异常（TWSA）构建GRACE干旱指数，精确揭示了2022年长江流域极端干旱的爆发、持续时间和陆地水储量亏损以及由气象干旱转为水文干旱的时空演变过程，深入分析了此次干旱的不同水储量组分的变化。
本次研究结果表明2022年长江流域的极端干旱发生于7月份的长江上游和中游，爆发于8月，陆地水储量相较于7月亏损了约158立方千米，相当于4个三峡水库的蓄水量。干旱面积在9月达到最大，超过90%（约162万平方千米）的区域受到干旱的影响。陆地水储量异常与土壤湿度均显示出长江中下游区域受到此次极端干旱事件的影响尤为严重，鄱阳湖流域的陆地水储量亏损最严重时达到-30cm，洞庭湖流域经历了长时期的水储量亏损，TWSA值持续低于-12cm。本研究还通过分别构建扣除和保留陆地水储量趋势项的干旱指数GRACE-DSI，GRACE-DSIWT以及联合两种气象干旱指数（SPI和SPEI），精确量化了干旱的严重程度。研究分析了2022年7月到12月份的降水距平、温度距平和蒸散发距平，展示了气象因素对此次干旱的影响。研究表明降水短缺和持续的高温导致了此次极端干旱，卫星重力监测到的水文干旱对气象干旱响应迅速。
图1 2022年7-12月长江流域的陆地水储量异常（a-f），扣除趋势项和季节项的陆地水储量（g-l）以及ERA5（m-r）和GLDAS的土壤水储量异常（s-x）空间分布
图2 2021年到2023年7月间不同水文变量的标准化时间序列
第一作者
段敖，中国地质大学（武汉）地理与信息工程学院2020级遥感科学与技术专业113202班本科生，于地理与信息工程学院2022-2023年产学研项目结题汇报中获得一等奖，在Journal of Hydrology期刊上发表论文1篇。
文章详细信息：
Duan, A., Zhong, Y., Xu, G. Yang, K. Tian, B. Wu, Y. Bai, H. Hu, E., 2024. Quantifying the 2022 extreme drought in the Yangtze River Basin using GRACE-FO. Journal of Hydrology 630: 130680. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2024.130680
