Определение пространственно-временной картины и факторов, вызывающих засуху в провинции Фуцзянь, Китай

Почему влажной провинции стоит беспокоиться о засухе

Провинция Фуцзянь на юго-восточном побережье Китая известна своими пышными лесами, рисовыми полями и холмами, покрытыми чайными плантациями. На первый взгляд это едва ли место, где стоит переживать о засухе. Однако в последние десятилетия более тёплая погода и смещение муссонных осадков привели к учащению сухих периодов, которые угрожают урожаю, питьевой воде и местной экономике. В этом исследовании формулируется на первый взгляд простой, но важный для продовольственной безопасности и климатической устойчивости вопрос: где и когда в Фуцзяне действительно ощущается нехватка воды — и почему?

Измеряя состояние ландшафта из космоса

Вместо того чтобы опираться только на дождемеры и метеостанции, исследователи рассматривали Фуцзянь как живой, дышащий ландшафт, который можно наблюдать с орбиты. Они разделили провинцию на 11 речных бассейнов — от большой системы Минцзянь во внутренней части до мелких прибрежных рек на юго-востоке. Используя спутниковые данные NASA, обработанные на облачной платформе Google Earth Engine, они отслеживали четыре разных индекса «здоровья засухи» в период 2000–2023 гг. Эти индексы объединяют информацию о степени «зелености» растительности и о температуре поверхности земли — двух показателях, которые быстро меняются, когда растения испытывают водный стресс. Сравнивая эти сигналы во времени и по пространству, команда смогла картировать, какие бассейны обычно влажные, какие склонны к высыханию и как эти шаблоны смещаются.

Где земля сохнет первой

Спутниковая летопись даёт ясную картину: большая часть Фуцзянь в последние два десятка лет оставалась в целом свободной от серьёзной засухи, однако юго-восточные прибрежные равнины регулярно испытывают трудности. Бассейны, такие как Цзинцзян, Цзюлун, Мулань и юго-восточные прибрежные реки, демонстрируют частые эпизоды от лёгкой до сильной засухи, тогда как более пересечённые внутренние бассейны остаются относительно устойчивыми. В 2005 году, в год общей засухи по провинции, более трёх четвертей территории показывали признаки засухи по крайней мере в одном индексе. В то же время при анализе долгосрочных тенденций исследователи обнаружили общее улучшение условий с 2000 года, особенно после 2013 года. Почти в половине территории провинции индексы, основанные на состоянии растительности, показывают статистически значимое ослабление засухи, что, вероятно, отражает восстановление экосистем, лесоразведение и улучшенное землепользование.

Тепло, холмы, почвы и города — скрытые факторы

Чтобы выйти за рамки простых карт сухих и влажных лет, авторы изучили, какие физические характеристики делают одни места более подверженными засухам, чем другие. Они сопоставили индексы засухи с температурой, осадками, высотой над уровнем моря, уклоном, типами почв и коренных пород, а также землепользованием. Удивительно, но температура часто положительно коррелировала с спутниковыми показателями засухи: в влажном климате Фуцзяня более тёплые годы нередко идут в связке с оживлённым ростом растительности, поскольку тепло и влага часто приходят вместе. Осадки, напротив, показали более слабые и сложные связи. Сам ландшафт оказался решающим. Лесистые горы и холмы с более глубокими почвами и меньшей долей заасфальтированных поверхностей в целом лучше переживали сухие периоды. Открытая земля, пашни с редкой растительностью и городские районы с большим количеством бетона быстро теряли влагу и показывали самые низкие значения индексов засухи. Лёгкие речные и прибрежные отложения и некоторые типы почв также быстро дренировали воду, оставляя растения более уязвимыми между осадками.

Выбор правильного инструмента для раннего обнаружения

Поскольку каждый индекс засухи подчёркивает немного разные аспекты водного стресса, команда проверила, насколько хорошо они работают в смешанном ландшафте гор и побережья Фуцзяня. Два индекса, опирающиеся преимущественно на «зеленость» растительности, склонны недооценивать засуху в холмистых лесистых районах, но хорошо работают на низменных прибрежных равнинах. Другие два, акцентирующие температуру поверхности, иногда преувеличивали засуху вдоль тёплого застроенного побережья, но лучше выявляли стресс во внутренних бассейнах. Авторы предлагают комбинировать эти инструменты по бассейнам: использовать индексы, основанные на зелёности, для мониторинга равнин и городов, и температурные индексы — для контроля пересечённой, лесистой местности. Такой адаптированный подход может повысить точность систем раннего оповещения и сделать региональные оценки засухи более надёжными.

Что это значит для людей и планирования

Для жителей и планировщиков Фуцзяня исследование одновременно даёт повод для оптимизма и предостережение. С одной стороны, благодаря обильным осадкам и масштабным усилиям по восстановлению лесов и защите экосистем долгосрочный риск засухи в значительной части провинции ослабел, а не усилился, несмотря на повышение температур. С другой стороны, работа показывает, что определённые прибрежные бассейны — где города быстро растут, поля остаются открытыми, а почвы быстро дренируют воду — остаются явными очагами риска будущих засух. Комбинируя спутниковый мониторинг с локальными данными о землепользовании, почвах и рельефе, власти смогут прицельно работать с уязвимыми бассейнами: озеленять города, совершенствовать агротехнику и улучшать хранение воды. Короче говоря, опережать засуху в влажной провинции значит не гоняться за каждым сухим годом, а понимать, как климат и ландшафт вместе определяют, где земля сначала остаётся без воды.

Цитирование: Wu, Z., Wang, J., Chen, Y. et al. Identifying the spatio-temporal pattern and driving factors of drought in Fujian Province, China. Sci Rep 16, 7089 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37602-y

Ключевые слова: засуха, дистанционное зондирование, провинция Фуцзянь, речные бассейны, землепользование