6月23日，国家安全与应急管理学院教授张朝团队在Nature Sustainability期刊发表了题为“Threat of low-frequency high-intensity floods to global cropland and crop yields”的研究论文，揭示了全球洪水对粮食生产的威胁。农业防灾减灾重点常常仅仅关注洪水频发地区，但是该研究发现低频洪水淹没地区的农业生产面临更高粮食损失风险，该项全球性研究凸显出优先诊断低频洪水关键区和识别其发生规律的急切性和紧迫性。
研究利用卫星图像构建了20多年全球历史洪涝事件的低频和高频洪水的淹没区，发现受低频洪水淹没的农田面积显著高于高频洪水淹没区；随着人类活动影响加剧，越来越多的农田扩张到低频洪水影响区；且低频洪水导致的小麦和水稻的平均单产损失显著高于高频洪水。这些发现强调了开展易被忽视的低频洪水（影响更严重）研究的重要性，相关研究结果为制定洪水适应的农业政策提供重要参考。
高频洪水主要集中在东南亚、中国南部以及美国的中南部地区；低频洪水则在全球范围内均有分布。通常，低频率洪水的平均持续时间短于高频率洪水。自2000年以来，全球有超过一百万平方公里的农田至少经历过一次洪水灾害。
2000-2021年农田受洪水影响的频率、持续时间和面积
农田扩张导致南亚、南美洲中部、非洲中部和南部以及北美东部地区因低频洪水淹没的农田面积增加。相反，面积变化使得南欧、北美东部和中国南部受高频率洪水影响的农田面积有所减少。整体而言，在过去20年中，因农田变化暴露于洪水的净面积呈增长趋势。
2000-2019 年全球农田变化导致受洪水影响的农田面积变化
低频洪水造成小麦和水稻的平均产量分别下降4.0%和1.2%，而高频洪水则对应的产量平均增加4.6%和4.2%。相比于高频洪水，低频洪水带来的产量损失风险显著增加。
不同频率洪水造成的作物产量异常比较
在低频洪水地区，由于降水事件较少，洪水预防和管理措施通常也较为缺乏。当洪水发生时，大部分作物正处于生长季节，而较高的降水异常和土壤水分异常则可能导致作物生长遭受更为严重的影响，进而造成更高的产量损失。相比之下，在高频洪水淹没地区，农民通常会采取多种适应措施来应对洪水，加之降水和土壤水分异常较小，因此造成的农作物产量损失也相对较低。
不同频率洪水对农作物产量影响差异的潜在机理
北京师范大学国家安全与应急管理学院为论文的第一单位，国家安全与应急管理学院教授张朝为本文的第一通讯作者，北京师范大学博士生韩继冲为论文第一作者，北京师范大学副研究员徐佳路、曹娟、程飞、庄慧敏、吴华清、梅晴航、宋杰等为合作者。
论文信息：Han, J., Zhang, Z., Xu, J. et al. Threat of low-frequency high-intensity floods to global cropland and crop yields. Nat Sustain (2024).