类型a：学术研究报告

1. 主要作者及研究机构
本研究由Nikolai S. Espinoza、Carlos A. C. dos Santos等来自巴西多所高校和研究机构的学者合作完成，包括Federal University of Campina Grande、Federal University of Alagoas、Federal University of Rio Grande do Norte等。研究论文于2021年9月27日发表在期刊*Atmosphere*上，标题为“Landslides Triggered by the May 2017 Extreme Rainfall Event in the East Coast Northeast of Brazil”。

2. 学术背景
该研究属于自然灾害与气候科学的交叉领域，重点关注巴西东北部东海岸（East Coast Northeast of Brazil, ECNEB）因极端降雨引发的滑坡灾害。研究背景基于ECNEB地区日益频发的滑坡事件，这些事件对当地居民的生命财产安全构成严重威胁。由于该地区城市化进程无序、地质条件脆弱，加之缺乏有效的灾害预警系统，滑坡风险进一步加剧。研究旨在：（1）诊断2017年5月极端降雨事件的气象条件；（2）评估地形内在因素（如高程、坡度、易发性）对滑坡的影响；（3）确定临界降雨阈值，为灾害预警提供科学依据。

3. 研究流程与方法
研究分为四个主要步骤：

3.1 滑坡易发性评估
利用巴西地理与统计研究所（IBGE）提供的1:1,000,000比例尺滑坡易发性地图，结合地质、地貌、土壤和植被数据，通过地理信息系统（GIS）分析ECNEB地区的滑坡潜在风险区域。同时，基于SRTM v4.1数字高程模型（DEM）提取高程和坡度数据，分析其与滑坡分布的关系。研究对象涵盖ECNEB地区16个城市，记录2017年5月23日至31日期间71起滑坡事件的空间分布。

3.2 降雨阈值计算
以滑坡事件最多的Jaboatão dos Guararapes市为例，采用经验阈值法（empirical precipitation threshold approach）分析2016—2020年的降雨与滑坡关系。通过强度-持续时间（ID）和累积降雨-持续时间（ED）模型，建立临界降雨阈值曲线。研究筛选了34次降雨事件（关联88起滑坡），验证短历时（≤10天）和高强度降雨对滑坡的触发作用。

3.3 气象条件分析
结合欧洲中期天气预报中心（ECMWF）的ERA5再分析数据、GOES-16卫星红外亮温数据及气象雷达反射率产品，分析极端降雨的成因。重点研究低层湿度辐合、高空风场散度及垂直速度场对降雨的贡献。例如，5月28日的深对流活动（OLR值<200 W/m²）与滑坡高发期（单日21起）直接相关。

3.4 区域气候模型（RegCM）模拟
使用RegCM 4.7模型对2017年5月降雨进行动态降尺度实验，验证其对ECNEB地区降雨的模拟能力。模型配置为12 km水平分辨率，采用Holtslag边界层方案和RRTM辐射方案。通过与TRMM卫星降雨数据的对比，评估模型偏差（Bias）和均方根误差（RMSE）。

4. 主要结果
- 滑坡易发性：Pernambuco州是滑坡高发区（67起），多发生于海拔<100 m、坡度平缓但易发性高的区域。Jaboatão dos Guararapes市有178个高风险区，与无序城市建设密切相关。 - **降雨阈值**：ED模型（R²=0.94）显示，2天内累积降雨120 mm或59天内920 mm均可触发滑坡；ID模型表明，强度>20 mm/day的短历时降雨更易引发灾害。
- 气象机制：极端降雨由低层海洋湿度辐合与高空散度共同驱动，5月28日的强对流（反射率45 dBZ）导致单日降雨>100 mm。
- 模型性能：RegCM低估了TRMM观测的高降雨量（偏差达-50 mm/day），但对空间分布有一定再现能力。

5. 结论与价值
研究揭示了ECNEB地区滑坡的气象与地形耦合机制，提出的降雨阈值可为地方政府制定预警系统提供量化标准。尽管RegCM的模拟存在局限性，但通过参数优化可提升其预测能力。成果对热带沿海城市的灾害风险管理具有科学和应用价值。

6. 研究亮点
- 首次系统分析ECNEB地区滑坡与极端降雨的关系，填补了该区域研究的空白。
- 结合多源数据（卫星、雷达、模型）验证气象成因，方法具有创新性。
- 提出的ED/ID阈值模型为类似地区的滑坡预警提供了可移植框架。

7. 其他价值
研究强调需整合再分析数据、卫星观测和数值模型，以优化灾害监测体系，尤其适用于缺乏地面观测的贫困地区。