本研究采用了SPEI和VCI来描述中国西北地区气象干旱（MD）和农业干旱（AD）。根据游程理论，分析了从1982年到2020年二者的时空演变特征。随后，研究了二者之间的时空相关性以及主要传播模式。量化AD对MD和其他气候环境因素的敏感性。进一步揭示气候变化和人类活动对AD的相对贡献。最后，预测了干旱发生和传播的概率，并确定了干旱重现期。

研究发现，在过去的40年中，西北地区变得湿润，但大部分地区仍面临干旱的威胁。MD具有持续时间短、频率高、强度低的特点，在青海、新疆北部和陕西更为严重。旱灾发生频率较低，但持续时间较长，危害较大。

图1 基于游程理论识别干旱特征的空间分布

AD比MD滞后1-3个月，两者之间有明显的周期关系。对于西北地区有33.72%的区域AD滞后于MD 1个月左右。在大多数地区，MD和AD之间呈正相关。然而，近十年来，MD对AD的负面影响有所减弱。各地干旱均以“一对一”传播方式为主，即一场气象干旱引发一场农业干旱。陕西、北疆和青海发生“一对一”干旱传播的次数较高。一场气象干旱引发多场农业干旱的情况极少。多场气象干旱引发一场农业干旱的情况在宁夏、南疆和甘肃频繁发生。

农业干旱对各种气候环境因子的敏感性表现出明显的空间差异。60%以上的地区对各因子的敏感性为负值。气候变化的贡献以积极为主，主要分布在新疆北部、青海南部、甘肃南部、宁夏南部和陕西北部。预计未来的MD主要由轻度干旱组成，其中AD以无、轻度和重度干旱为主。AD在青海、宁夏和北部新疆更为严重。不同程度的MD很容易导致相同程度或更严重的AD。对干旱重现期的分析表明，重度AD可能对未来西北地区的农业发展产生更大的不利影响。

图2 气候环境因素对农业干旱变化敏感性的空间分布。

图3 气象干旱的预测情况：2021-2025年（a）、2026-2030年（b）；农业干旱的预测情况：2021-2025年（c）和2026-2030年

中国农业大学水利与土木工程学院佟玲教授为通讯作者，博士生马一宁为论文第一作者，康绍忠院士、牛俊教授和博士生任嘉伟参与了本研究工作。研究受到国家重点研发计划（2022YFD1900503）和中国农业大学2115人才发展计划的资助。