全球变暖正在持续重塑地球上的水文循环与极端降水过程,并深刻影响着洪水、滑坡等自然灾害的发生规律。长期以来,滑坡对气候变化的响应研究多聚焦于灾害发生频率、降雨强度及触发阈值的变化,而对滑坡在一年中的集中发生时段,即滑坡季节性时序,是否正在经历系统性变化,尚缺乏充分的认识。这一季节性时序直接界定了滑坡灾害的年际活动窗口,对区域防灾部署、基础设施安全运营与风险管理具有至关重要的科学意义与实践价值。
这一问题在干湿季分明的地中海地区尤为突出。滑坡的发生不仅取决于单次降雨强度,还受坡体前期湿润状态与降雨过程时序的共同制约:同等强度的降雨,若作用于已充分湿润的坡体,其触发效应往往显著区别于干燥坡体的情形。因此,气候变化的影响不仅体现为降雨总量或极端事件频率的改变,更可能通过重塑极端降雨与前期湿润积累之间的时间耦合关系,重构滑坡在年内的活动节律。
南京大学朱鸿鹄教授团队围绕西—中地中海及大西洋伊比利亚端这一研究区(图1),整合了1991—2020年降雨型滑坡事件编目和ERA5水文气候资料,并结合圆形季节统计、因果森林、PCMCI条件依赖分析及CMIP6多模式气候模拟,系统解析了滑坡季节性时序的区域变化及其与极端降雨、前期湿润和大尺度大气环流之间的关系。

图1 西地中海研究区域与大气环流背景示意图
研究发现,过去三十年该区域滑坡季节性时序未呈现统一方向的提前或推迟,而是表现出显著的空间异质性重组。从不同空间尺度看,滑坡季节性时序的变化不仅受区域水文气候因子驱动,还受到局部地形地貌、工程地质界面条件和坡体水文响应特征等的综合调控。如图2所示,伊比利亚—南法与大西洋伊比利亚的滑坡活动起始时间有所提前,亚得里亚走廊和西西里—爱奥尼亚等区域则相对推迟,且各区域活动窗口出现不同程度的扩展或收缩。这说明,在全球气候变化情况下,滑坡响应不仅体现在事件数量上的变化,更表现为年内活动时段的重新分配。

图2 1991—2005年(T1)与2006—2020年(T2)两个时段滑坡季节性时间对比
进一步的因果效应分析揭示了研究区存在明显的季节差异,如图3所示。在秋季,极端降水频率和14日前期降水指数(API14)每增加一个标准差,滑坡中位时间分别推迟约9天和5天;而在夏季,较高的API14则对应滑坡中位时间提前约7天。大尺度大气环流(NAO、EA、SCAND、WeMO)主要通过调节风暴路径和水汽输送间接影响滑坡的季节性时序,而非直接决定滑坡发生时间。

图3 水文气候因子对滑坡季节性时间的因果效应(ATE)
基于CMIP6多模式集合的分析进一步表明,在高排放情景SSP5-8.5下,本世纪末地中海多数区域API14总体下降约20%,而极端降水频率的变化更具区域和季节依赖性。未来滑坡季节性变化可能更多表现为极端降水与前期湿润作用关系的重新组合,而非整个地中海地区出现统一方向的时序偏移。该研究从季节性时序维度拓展了对气候变化下滑坡灾害演化的认识,并进一步揭示了大尺度大气环流、区域水文气候条件与滑坡季节性之间的多尺度联系,可为区域滑坡灾害季节性风险识别与防灾时间窗口优化提供科学参考。
上述研究成果近期以“Hydroclimatic controls link atmospheric circulation to seasonal landslide timing across the western Mediterranean”为题,发表于Nature旗下期刊Communications Earth & Environment。论文第一作者为我院博士生于博帆,通讯作者为朱鸿鹄教授,合作者包括成都理工大学Kushanav Bhuyan博士,南京大学张巍、谭道远副教授,南京信息工程大学叶霄副教授,以及意大利帕多瓦大学Filippo Catani教授。研究得到国家自然科学基金杰青基金(42225702)、国家自然科学基金国际合作项目(42461160266)和欧盟玛丽·居里行动计划UPGRADE项目(101131146)等资助。
论文信息:
Yu, B.-F., Zhu, H.-H.*, Bhuyan, K., Zhang, W., Ye, X., Tan, D.-Y. & Catani, F. 2026. Hydroclimatic controls link atmospheric circulation to seasonal landslide timing across the western Mediterranean. Communications Earth & Environment. https://doi.org/10.1038/s43247-026-03994-y
图文:于博帆、朱鸿鹄
审核:陈天宇

