非对称窗口检测全球干湿急转及其生态响应：揭示碳循环脆弱性

《Journal of Environmental Management》：Asymmetric window detection of abrupt global drought-wetness alternations and ecological responses

　　本研究提出新型非对称窗口干湿急转指数（ADWAI），通过整合非对称时间窗口与前兆干湿记忆衰减，显著提升复杂干湿急转事件（DWAEs）的检测能力。全球分析（1982-2022年）揭示北温带为热点区域，湿转干事件导致显著生产力损失（SCresp: ?0.5 g m?2 d?1/事件），农作物与草地敏感性强，森林响应滞后。研究为气候适应与碳管理策略提供科学依据。

　　

创新性ADWAI框架提升气候驱动型干湿急转检测能力

我们开发了非对称窗口干湿急转指数（ADWAI），通过整合非对称时间窗口（直接型DA、快速型RA、渐进型GA）和信息衰减机制，显著提升了对干湿急转事件（DWAEs）的检测能力，超越了传统的DFAI和SDWAI指数。我们在全球范围内检测到1200万至1250万个事件，揭示了北温带（30°-60°N）作为显著热点区域，频率高达每年0.12次，而热带地区（如亚马逊AMZ和东南亚SEA）频率为每年0.08-0.10次。ADWAI框架能够有效捕捉干湿转变的方向不对称性，并量化其对生态系统碳动态的影响。

全球干湿急转的时空动态

ADWAI揭示了1982年至2022年间全球干湿急转的时空格局，检测到1200万至1250万个事件——约为传统指数（如SDWAI）检测能力的两倍。北温带（30°-60°N）成为显著热点区域，在北美东部（ENA，每年0.12次）、东亚（EAS，每年0.11次）和中欧（CEU，每年0.10次）观察到较高的发生频率，热带地区如亚马逊（AMZ，每年0.10次）和东南亚（SEA，每年0.08次）也频繁发生。湿转干交替导致显著的生产力损失（标记累积响应SC_resp：每个事件?0.5 g m^?2 d^?1），其中农田和草地对湿转干事件表现出高度敏感性，而森林则显示出滞后响应。在湿转干交替条件下，NDVI异常（NDVI-A）与GPP异常（GPP-A）之间的相关性（r = 0.82, p < 0.01）减弱，反映了碳循环的脆弱性。这些发现强调了增强热带农田及其他脆弱生态系统恢复力的紧迫性。