气候变暖加剧了全球范围内的灾难性洪水，使得极端洪水事件的预测变得更加困难（Zou等人，2023年；Merz等人，2021年）。国际灾害数据库（EM-DAT）报告显示，自20世纪70年代以来，极端天气事件造成的经济损失增加了七倍（世界气象组织，2021年；Newman和Noy，2023年），预测表明这类事件将变得更加常见，尤其是在亚洲和非洲（Merz等人，2021年）。许多地区的基本洪水机制及其成因因素，如水文动态、气候变率和人为因素，都发生了显著变化（Fischer等人，2025年；Zhang等人，2023年；Bl?schl，2022年；Jiang等人，2022年；Liu等人，2022年）。当前欧洲洪水的增加与全球气温上升有关，这与早期与寒冷气候条件相关的洪水情况不同（Bl?schl等人，2020年）。气温的升高不仅改变了降水模式，也改变了导致洪水的过程（Pfahl等人，2017年；Mallakpour和Villarini，2015年）。需要解开这些洪水机制中的意外变化，以可能提高区域洪水事件的预测能力。
不同地理区域的洪水机制各不相同（Tarasova等人，2023年）。例如，在伊朗和非洲等地，土壤湿度条件显著影响洪水的形成（Jahanshahi和Booij，2025年；Tramblay等人，2022年）。在潮湿气候中，由于过度和持续的降雨而引发的洪水很常见（Teegavarapu，2012年），而在高海拔地区，则受到融雪的影响（Stein等人，2021年）。此外，持久的大气条件，如大气阻塞或低压系统，会加剧由降雨引起的洪水的复杂性，例如2010年巴基斯坦（Hong等人，2011年；Martius等人，2013年）、2018年印度喀拉拉邦（Mohandas等人，2020年；Sudheer等人，2019年）和2013年中欧（Grams等人，2014年）的洪水事件。此外，这些洪水的水分来源不仅仅是海洋，还包括通过蒸发过程来自大陆的水分，2002年欧洲的洪水事件就是例证（Stohl和James，2004年）。与中等强度的洪水不同，极端洪水的严重程度受到多种大气过程的影响，包括反复出现但不寻常的大气模式，以及土地利用变化、土壤湿度水平和融雪等因素（Jiang等人，2024年；Berghuijs等人，2016年；Nakamura等人，2013年；Merz和Bl?schl，2003年）。2023年7月北印度的洪水事件突显了大气水分传输对极端洪水事件的显著影响（Gupta等人，2024年；Raghuvanshi和Agarwal，2024年）。由于不寻常的环流模式将水分引入该地区，并与当地地形和现有的土壤湿度条件相互作用，导致了前所未有的降雨量，从而加剧了洪水的影响（Kushwaha等人，2024年）。在这项研究中，我们重点探讨了印度一个热带季风流域40年期间35次洪水事件的机制。
令人惊讶的是，尽管印度是受洪水影响人口最多的国家（Luo等人，2015年），但在探索洪水的基本机制方面却鲜有研究。尽管印度有许多研究关注导致洪水的地表因素（Sharma和Mujumdar，2024年；Avashia和Garg，2020年；Banerjee等人，2024年；Kashyap等人，2024年），但大气动态与这些灾难性事件强度之间的复杂相互作用尚未得到充分研究。在印度这样的热带地区，洪水事件涉及大气动态和地表水文之间的复杂相互作用，例如印度夏季季风期间的洪水（Lakshmi等人，2019年），该季风具有明显的活跃期和间歇期（Ramamurthy，1969年；Rodwell，1997年；Krishnan等人，2000年；Gadgil和Joseph，2003年；Rajeevan等人，2010年；Pai等人，2016年；Singh和Sandeep，2024年）。
水分传输与印度夏季季风的活跃期和间歇期密切相关，研究它可以为理解这些时期的动态提供重要见解。在活跃期，由于来自海洋的水分传输增强，降雨量显著增加。相反，在间歇期，这些传输路径的中断会导致降水量显著减少。因此，理解水分传输对于把握水文循环的复杂性至关重要（Gimeno等人，2020年）。
海洋和大陆水分来源都对印度季风降雨有显著影响。在活跃的季风阶段，西印度洋和中印度洋是主要的水分来源，而在间歇期，恒河流域等地区的陆地贡献更为重要，影响降雨在该地区的分布（Pathak等人，2017年）。阿拉伯海和孟加拉湾是西印度和南印度的主要水分来源。这些来源与天气系统的相互作用进而影响区域降雨的变异性（Ordó?ez等人，2012年）。热力学和动力学机制之间的相互作用影响极端降水的强度和频率。大规模大气环流的任何变化都可能显著改变水分传输路径，从而导致极端降雨事件的发生频率发生变化（Liu等人，2020年）。这些见解强调了大气水分传输在塑造降水模式（尤其是极端降水）方面的重要性，特别是在气候变率和变化的背景下。
从更广泛的角度来看，水分从海洋传输到大陆的过程是海洋蒸发和陆地降水之间的关键联系。对水分传输机制的详细研究——包括热带低压系统、大气河流和低层急流的作用——可以为观察到的气候变化提供重要见解，并有助于预测未来的气候情景（Suthinkumar等人，2023年；Jian等人，2022年；Gimeno等人，2020年）。因此，推进我们对水分传输动态的了解仍然是气候科学中的一个关键挑战，这对当地和全球气候韧性具有重要意义。
先前的研究显著提高了我们对水分预算的理解，特别是通过Gimeno等人（2012年）、Ordó?ez等人（2012年）、Pathak等人（2017年）和Thota和Rajagopalan（2024年）的工作。这些研究强调了海洋和大陆来源在活跃期和间歇期的贡献，以及它们与导致降雨变异的天气系统的相互作用。关于印度夏季季风降雨中断的研究帮助我们理解了季风的复杂性，解释了导致这些中断的不同因素，例如季风槽向喜马拉雅山麓的移动、热带和温带天气系统之间的相互作用改变了通常的水分传输路径，以及干空气的侵入，这些都可能对降雨量产生重大影响。然而，在理解这些预算和复杂的季风系统如何与流域水文极端事件相互作用方面仍存在重大空白。这种忽视限制了我们理解控制水文极端事件的过程的能力，因为不同地区面临着毁灭性洪水和严重干旱的交替风险。印度夏季季风系统的复杂动态，特别是水分传输与区域水文极端事件之间的相互作用，尚未得到彻底研究。
鉴于极端降水事件的增加（Vinnarasi和Dhanya，2016年）、全国洪水事件的增加（CWC，2022年）以及自21世纪初以来洪水风险的社会脆弱性的增加（Singh等人，2024年），我们旨在进行全面的水分传输研究，重点识别布拉马尼-贝塔拉尼流域在极端降水事件期间的主要来源、驱动这些事件的潜在机制及其时空变化。最终，我们希望建立一个全面的框架，以预测水分传输行为及其对流域水文的影响。
