实验室张宝庆副教授在《Land Degradation & Development》上发表题为“A sensitivity study of applying a two-source potential evapotranspiration model in the Standardized Precipitation Evapotranspiration Index for drought monitoring”的研究论文。

干旱是发生频率最高、影响范围最广的自然灾害，每年造成的经济损失达数百亿美元。干旱是由地表水分供需关系不平衡引起的，当一段时间内水分供给量小于水分需求量时干旱开始发生。早期的干旱评价方法主要考虑水分供给量单一因素，仅以降水量（P）的大小及其概率分布作为评判标准，未考虑水分需求量对旱情评估的影响。为改善这一不足，潜在蒸散量（PET）也被逐渐加入到了干旱评价中，以P与PET之差表征区域水分盈亏，构建标准化降水蒸散指数（SPEI），分析干旱发生发展趋势（Vicente-Serrano et al., 2010）。

传统的SPEI采用Thornthwaite（TW）模型估算PET，其仅考虑了气温对PET的影响，忽略了陆面植被对蒸散发过程的控制作用。而一些物理性的蒸散发模型，如Penman-Monteith（PM）模型，虽然包含了对植被参数化方案的描述，但其采用的是“大叶模型”，即将下垫面看作一个整体（一整片叶子），未区分土壤蒸发和植被蒸腾的不同过程，仅适用于被植被冠层完整且均匀覆盖的下垫面，导致基于PM法的干旱指数在植被稀疏的干旱半干旱区应用效果欠佳（Yuan and Quiring, 2014）。因此，有必要区分蒸发和蒸腾的不同来源，引入物理机制更强的植被参数化方案；Mo et al.（2004）提出了适用于稀疏植被覆盖条件下的区域尺度双源蒸散发模型（Two-source potential evapotranspiration model-2S model）。双源是指土壤与植被两个不同的蒸散发来源，该模型不仅能够更好地估算区域潜在蒸散发总量，亦有能力区分蒸发和蒸腾的不同过程。

本文以干旱缺水严重，且植被稀疏的黄土高原为研究对象，利用双源蒸散发模型改进多时间尺度干旱评价中PET的估算方法，构建基于双源蒸散发模型的标准化降水蒸散指数，分析不同PET估算方法对旱情评估结果的影响，为植被稀疏的干旱半干旱区旱情评估提供新思路和新方法。结果表明：相对于TW和PM模型而言，双源蒸散发模型在干旱缺水、且植被稀疏的黄土高原有着更好的区域适用性，利用其构建基于双源蒸散发模型的标准化降水蒸散指数，能够显著地提升不同时间尺度干旱发生发展过程的模拟效果，对区域尺度干旱评价准确性的提高有重要意义。

图1 双源蒸散发模型的基本结构与原理

图2 基于不同潜在蒸散发估算方法的SPEI与河川径流量的相关关系