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Unraveling the Interplay Between SPI-Based Drought Characteristics and Rainfall Variability: A High-Resolution Dasarian Assessment across Bali’s Seasonal Zones

本研究利用巴厘岛20个季节性区域内为期35年的高分辨率干旱数据集,旨在通过结合标准化降水指数与湿干旱阈值,揭示关键的时空干旱模式与降水变率,从而为改善热带季风地区的水安全与农业适应能力提供一个稳健的框架。

原作者: Naufal Al Ghazali, Adi Mulsandi

发布于 2026-08-20
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原作者: Naufal Al Ghazali, Adi Mulsandi

原始论文采用 CC BY 4.0 许可(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。 这是对下方论文的AI生成解释。它不是由作者撰写或认可的。如需技术准确性,请参阅原始论文。 阅读完整免责声明

在印度尼西亚的热带岛屿上,生活的节奏长期以来一直由季风所主导。几个世纪以来,农民、渔民和社区一直依赖于雨水的规律到来,以灌溉稻田并补充河流。然而,随着全球气候变暖,这种古老的节奏正变得捉摸不定。降雨的变化不仅在于降水量的大小,更在于降水的方式。降雨不再是那种能渗入土壤的持续、浸润式的细雨,而是演变成了愈发剧烈且难以预测的风暴;与此同时,那些能够维持农作物生长的温和、稳定的降雨却正在消失。这种转变创造了一个悖论:一个地区在一年内可能会获得充足的水量,但由于降雨是以剧烈爆发的形式到来,导致雨水直接从土地上流失而非滋养土壤,该地区仍可能面临严重的干旱。理解总降水量与风暴特定时机之间这种复杂的舞蹈,对于像巴厘岛这样水资源安全关系到经济基础和传统农业生存的地区至关重要。

为了理清这种波动性,来自印度尼西亚气象、气候与地球物理国家学院的研究人员将注意力转向了巴厘岛。他们试图超越简单的年总量——因为年总量往往掩盖了天气的真实本质——转而以十天为一个单位来观察降雨。在印度尼西亚,这个十天的周期被称为“dasarian”,它是当地农民和气象学家追踪生长季节的长期标准单位。通过分析一段跨越三十五年(从1991年到2025年)、连续且高质量的降水记录,研究团队对全岛二十个不同的季节性区域进行了研究。他们的目标不仅是观察降水量如何变化,还要观察降雨的特征随时间发生了怎样的改变,特别是寻找干旱的迹象以及能够支持农业的湿润期频率。

研究表明,该岛的气候远比简单的干湿区域地图所呈现的要复杂得多。虽然每年全岛降水的总量在不同区域间差异显著(从1,500到3,500毫米不等),但真正的关键在于水分的分布。研究人员发现,严重的干旱并非同时发生在所有地方,而是聚集在特定的北部和东部区域。更重要的是,他们发现总降水量与农业可用水量之间存在着令人担忧的脱节。在总降水量较高的年份,并不一定意味着拥有更多具有良好渗透能力的降雨天数。相反,降雨往往通过几次强烈的短时爆发来交付,在这些爆发之间留下漫长的干旱期,从而使农作物枯萎。

该研究的一个核心发现是,该岛接收到的降雨类型发生了根本性的转变。随着气候向更湿润的条件演变,曾经常见的轻微、细小的降雨正在消失。它们正被中等强度的风暴所取代。这是一个至关重要的变化,因为轻微降雨最适合农业:它能深入地下而不引起侵蚀。当这些轻微降雨消失并被更重、更集中的暴雨取代时,土壤无法吸收足够的水分,从而导致径流和植物水分的流失。数据表明,这种用轻雨取代细雨的现象,在全岛的季节性区域中是一个持续且可衡量的趋势。

关于最极端天气事件,研究人员也有了最令人惊讶的发现。研究人员观察了最重的降水量(定义为单个十天内超过300毫米)以查看随着气候变暖,这些灾难性风暴是否变得更加频繁。他们发现,这些极端事件的发生频率是完全稳定的;在过去的三十五年里没有发生变化。无论该岛处于湿润阶段还是干燥阶段,这些导致洪涝的极端事件的数量都保持不变。这表明,这些大规模风暴并非由整体气候的湿润或干燥程度驱动,而是受岛屿自身地理特征的影响。巴厘岛中心陡峭的火山山脉迫使空气快速上升并冷却,从而无论在何种大尺度天气模式下,都会产生这些强烈的降雨爆发。

这些发现挑战了目前该地区水资源管理的管理方式。几十年来,规划者通常通过观察一年的总降水量来决定人口和农场是否有足够的水。这项研究证明,这种宽泛的视角具有误导性。如果一年的高总降水量是通过几次剧烈的风暴加上长期的干旱间隙来实现的,那么对于农业来说,这一年仍可能是一场灾难。巴厘岛传统的灌溉系统(被称为Subak)依赖于稳定、可预测的水流,而非阵发性的暴雨。研究表明,该岛正趋向于一种气候:稳定的、可靠的降雨已经消失,取而代之的是强烈的爆发与干旱间隙交替的模式。

作者总结道,保护巴厘岛未来水资源需要转变策略。仅仅依赖年度平均值已不再足够。相反,水资源管理必须专注于捕捉并储存那些在强烈的短时降雨期间的水分,以弥补其间日益扩大的间隙。这项研究提供了一个清晰、高分辨率的图像,展示了气候是如何变化的,即该岛不仅仅是在变湿或变干,而是正在从根本上重构降雨的方式。通过理解极端风暴是由地理因素固定的,而稳定的降雨正在消失,当地领导层和农民可以更好地应对一个季风节奏不再如往常般的未来。

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