由于精度提升，再分析资料常被用于干旱研究。近年来多项研究指出，全球陆地正在经历显著干旱化趋势。然而，这一结论在多大程度上反映真实的气候变化信号，而非数据自身的系统性偏差，仍有待检验。近期，韩国成人直播 王开存团队在《Science Bulletin》发表题为“ERA5 overestimates land drying trend from 1980 to 2023 by more than 100%”的最新研究成果，对欧洲中期天气预报中心（ECMWF）发布的第五代再分析资料ERA5进行了系统评估。发现ERA5在20世纪存在明显的陆地降水湿偏差，该偏差在21世纪减弱，从而在长期时间序列上引入了虚假的降低趋势，放大了全球陆地干旱化趋势。

ERA5是当前应用最广泛的全球再分析资料之一，被大量用于气候变化研究、水文模拟、陆面过程分析以及人工智能气候模型训练。其在21世纪表现出较高的可靠性，这与卫星观测数量显著增加以及数据同化技术进步密切相关。然而，再分析资料面临的一个长期挑战在于，观测系统本身并非时间均一。研究指出，ERA5在20世纪后期可同化的高质量卫星观测数量明显偏少，而进入21世纪后，高质量微波卫星观测迅速增加。这种观测条件的阶段性变化并不会被再分析系统自动消除，反而可能引入显著的不均一性。具体而言，ERA5在早期阶段对陆地降水存在系统性高估，而这一偏差在后期逐渐减弱，最终使陆地降水产生了虚假的降低趋势（图1）。

图1、ERA5陆地降水虚假的下降趋势。其中：（a）1940-2024年全球年平均降水（P）、蒸发（E）及其差值（P-E）的时间序列，（b）ERA5全球陆地年降水的时间序列，及其与基于观测的数据集（GPCP）和MSWEP之间差值的时间序列，（c）和（d）显示了1980年至2024年间差值的趋势。

这种降水偏差并不会只影响降水本身。由于ERA5的降水被广泛用于驱动陆面模型，生产陆地水量和能量平衡产品（比如ERA5-Land产品），因此降水的趋势误差会影响其下游应用。研究表明，ERA5-Land给出的全球陆地降水减蒸发下降趋势明显强于基于卫星观测驱动的数据集，从而显著高估了陆地干旱化的幅度。在1980—2023年期间，基于ERA5-Land估计的陆地干旱化趋势相较于卫星观测约束结果被高估了超过100%（图2）。这一问题在部分半干旱地区尤为隐蔽，容易与真实的气候变化信号混淆。

图2、ERA5中虚假的全球陆地干旱化趋势。其中：（a）ERA5和ERA5-Land再分析中全球陆地平均降水量（P）、蒸发量（E）及其差异（P-E）的年度异常，（b）来自再分析和卫星数据集（GLEAM）的P-E时间序列，（c）和（d）显示了ERA5-Land和GLEAM 1980-2023年间P-E趋势。

研究团队强调，该发现并非否定ERA5在现代气候监测中的科学价值。相反，ERA5在21世纪仍然是目前最可靠的再分析资料之一，广泛适用于天气和气候研究。关键在于，当其被用于跨越观测系统发生重大变化的长期趋势分析时，非均一性必须被明确考虑。这一研究为当前全球干旱化、水资源变化及陆地水循环研究提供了重要提醒。在高度依赖再分析资料的背景下，区分“真实气候信号”与“数据特性”变得尤为关键。未来，再分析资料的发展和应用需要更加重视观测系统演变带来的潜在影响，以避免对气候变化幅度和区域特征的系统性误判。

韩国成人直播 王开存教授牵头开展了该项研究，并担任论文第一作者和通讯作者。韩国成人直播 博士生牟伟豪、蔡鸿泽、殷长健和李云参与了研究。合作团队还包括欧洲中期天气预报中心（ECMWF）总干事Florian Pappenberger博士，澳大利亚墨尔本大学Dongryeol Ryu教授，比利时根特大学Diego G. Miralles教授，美国纽约州立大学奥尔巴尼分校戴爱国教授，沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学Hylke Beck助理教授，以及英国雷丁大学Richard P. Allan教授。其中，ECMWF是ERA5的开发机构，Diego G. Miralles和Hylke Beck分别为GLEAM和MSWEP数据产品的重要研发者。本研究得到国家重点研发计划项目（2022YFF0801302）和贵州省科技计划项目（黔科合人才XKBF[2025]012）的资助。

论文链接：//doi.org/10.1016/j.scib.2026.01.045