全球降水監測網絡健康狀況如何？中國團隊領銜開展全面“體檢”

中新網 北京3月26日電 (記者 孫自法)全球究竟有多少逐日降水觀測站？現有站網是否滿足監測需求？在不同未來氣候變化情景下，哪些區域需要優先補充降水站點？……這些問題與實現水循環認知和水資源風險評估密切相關，持續受到國際學術界關注。

對全球降水監測網絡開展全面“體檢”

由北京師范大學繆馳遠教授團隊領銜、聯合包括中國在內的16個國家科研團隊，最近對全球降水監測網絡開展全面“體檢”，通過一項大尺度時空水文的國際合作研究，匯編了全球約22萬個逐日降水觀測站點記錄，系統評估了不同時期全球降水監測網絡的時空分布與覆蓋水平。

最新完成的全球降水監測網絡健康狀況“體檢報告”論文，北京時間3月26日在國際學術期刊《自然》上線發表。

論文通訊作者繆馳遠教授介紹說，本項研究將現有站點密度與世界氣象組織推薦的最低站點密度標準對比發現，1900年至2022年間，全球僅有13.4%的陸地面積達到推薦標準。若僅考慮滿足“長時序”觀測要求(即記錄時長30年以上且數據缺失率低于10%)的站點，該比例降至1.9%。

他指出，覆蓋廣泛、連續且可靠的地面降水觀測對評估區域降水變化、支撐水資源管理與風險防控具有重要意義。這次研究對全球降水地面觀測站的系統梳理，以及對現有降水網絡覆蓋水平與建站優先區域的剖析，彌補了既往研究聚焦于小尺度的不足。

論文第一作者、北京師范大學博士研究生蘇佳佳表示，全球降水監測網絡的站網優化，不僅取決于站點數量，也需要兼顧降水空間變異性與站點代表性。在降水空間差異更強、且現有站點觀測代表性不足的區域，往往更需要優先補充站點。研究團隊構建的選址優先級別指標綜合了降水空間變異性和現有站點密度，結果顯示，全球約25%的陸地面積被劃定為建站高優先級區域。

中國觀測體系在全球發揮關鍵作用

研究顯示，中國氣象綜合觀測體系在全球降水觀測網絡發展中發揮關鍵作用。21世紀初，中國啟動大規模自動氣象站建設，特別是自動雨量站的持續部署與加密布設，推動了中國乃至亞洲降水觀測網絡的迅猛發展。

截至2022年，亞洲站點數量已占全球總量的57.2%，北美洲同期占比為25.6%。研究表明，亞洲站點數量在21世紀初的大幅增加，主要得益于中國氣象綜合觀測體系的加速建設。

在全球變暖背景下，降水的不確定性與空間變異性特征可能發生變化，進而影響生態系統穩定性、水資源調配與災害風險評估。研究團隊指出，為識別“最需要加密監測站點”的區域，這次研究綜合考慮多方面因素，構建了降水觀測臺站選址優先級別指標，并在國家尺度上給出需要優先補充監測站點的區域提示。

研究團隊進一步將未來降水變化預估與人口、經濟條件等因素納入綜合評估。結果顯示，在高排放情景下，高優先級區域約占全球陸地面積的32.1%。因此，未來優先建站格局不僅受氣候信號影響，也與人口分布與社會經濟條件變化密切相關。

繆馳遠總結表示，降水是全球水循環的重要環節，也是陸地淡水補給的主要來源之一。在全球變暖背景下，系統厘清降水觀測站網絡的時空分布特征，深度剖析現有降水監測網絡的覆蓋水平，并識別出需要優先加密建站的區域，有助于提升對區域氣候變化與水文風險的監測與認知，也可為優化觀測網絡布局與相關管理決策提供科學參考。(完)

【編輯:王琴】