在全球变暖深刻重塑水文循环的背景下，水资源安全面临前所未有的系统性挑战。近日，北京师范大学地理科学学部缪驰远教授课题组在《自然·气候变化》《自然·通讯》《美国科学院院刊》三大国际顶级学术期刊上接连发表重要研究成果，从预测模型校正、新型灾害机制、人类与气候压力叠加评估三个关键环节，系统性揭示了气候变化下水危机的连锁特征与内在机制，为应对全球及区域水安全风险提供了坚实的科学依据。
研究首先指向水危机风险认知的源头——未来预测的偏差。 团队聚焦关乎全球数十亿人口水源的北半球积雪，发现当前气候模型普遍存在“雪水资源悖论”：一方面低估寒冷天数，另一方面却高估积雪量。究其根源，模型过度模拟了“小雪”事件（频率高估27%），导致对未来雪水资源的预测存在核心误差（图1）。为此，团队创新性地开发了一套空间校正方法，成功将未来积雪预测的不确定性显著降低了25%-62%，为全球水资源评估提供了关键的修正工具，相关成果发表于《Nature Climate Change》。
图1 雪水资源悖论的特征与机制
在修正预测模型的基础上，团队揭示了正在加速爆发的“新型水文灾害”——骤旱。 与传统干旱不同，骤旱以周为单位迅速爆发，发生更频繁、强度更大。研究发现，骤旱导致的植被损失幅度可达传统干旱的1.5倍（图2）。过去几十年全球干旱引发的植被损失加剧，超过80%可归因于骤旱发生频率的增加。更值得警惕的是，全球生态系统的恢复力持续下降，干旱后植被恢复所需时间正以每十年增加2天的趋势延长，这对全球碳循环与生态安全构成了深层威胁。该机制性研究发表于《Nature Communications》。
图2 骤旱与传统干旱对植被的影响对比
水危机的终端体现最终汇聚于河流健康。 团队构建了覆盖中国约21万条河流的长时期流量数据集，并提出“功能性断流”指标，将农业、工业等人类取水需求纳入考量。研究发现，计入人类用水后，河流出现“功能性断流”的长度和范围大幅增加，尤其在北方海河、辽河流域。同时，气候变暖通过加剧蒸发，持续抵消降水可能带来的积极影响（图3）。研究警示，必须同步应对气候变化与人类活动的叠加效应，才能有效守护河流的生命线。该评估性研究发表于《Proceedings of the National Academy of Sciences》。
图3 我国1961–2020年间歇性河流的时空分布格局
这一系列研究不仅深化了对气候变化下水文风险连锁效应的科学认知，也为制定更具韧性的水资源管理策略提供了关键决策依据。三篇研究成果已于2025年分别发表于《自然·气候变化》《自然·通讯》和《美国科学院院刊》，均以北京师范大学为第一完成单位，缪驰远教授为唯一通讯作者。
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https://www.nature.com/articles/s41558-025-02308-y
https://www.nature.com/articles/s41467-025-67173-x
https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2421046122