Reconstructed Evapotranspiration in Northern China: Trends, Drivers, and Ecohydrological Impacts
Hongyu Li · Yubo Su · Qiang Zhang 等 5 人
融合六套蒸散发产品重建中国北方1980-2021年ET数据集，并归因趋势与生态水文影响。
随机森林融合六套ET产品与站点观测，XGBoost结合SHAP归因。
NDVI主导52%区域ET趋势，半干旱区ET增强抵消降水产水增益，生态变湿但水文变干。
可探究植被绿化与水资源约束的权衡，发展兼顾生态与水文安全的灌溉调控策略。
融合六套蒸散发产品重建华北0.25°长序列数据集，揭示植被绿化主导蒸散发上升及半干旱区生态变湿、水文变干的分异，对区域农业水资源管理有参考价值。
摘要 归因区域蒸散发（ET）并评估其影响，对于理解中国北方等气候敏感地区的陆气相互作用至关重要。本研究在剔除代表性较差的通量站点后，利用随机森林将六种网格化ET产品与站点实测数据进行融合。所得1980—2021年月尺度0.25°数据集优于所有原始产品，将交叉验证的RMSE从15.15—22.03 mm month⁻¹降至11.54 mm month⁻¹。基于重建的ET，在黄土高原和华北平原观测到显著的ET增加趋势（p < 0.05），湿润地区的平均趋势为13.3 mm (10a)⁻¹。利用XGBoost结合SHAP分析发现，降水主导了草地和裸地ET的年际变率，贡献率为35.4%至40.6%。然而，作为长期ET趋势的驱动因子，降水仅在大约5%的区域占主导，具体为内蒙古西部的裸地。相反，NDVI驱动了中国北方52%以上区域的ET趋势，使植被绿化成为增温背景下增强ET的主要力量。ET增强对降水驱动的水量增加的正向抵消在半干旱地区最为显著。在那里，ET引起的减少量达到−11.4 ± 7.7 mm (10a)⁻¹，超过了降水的正贡献（2.3 ± 9.2 mm (10a)⁻¹）。同时，ET对半干旱地区的蒸发胁迫指数（ET/PET）有正贡献，导致生态变湿与水文变干并存。本研究为气候敏感地区ET变化及其截然不同的水文影响提供了生态学见解。