Crop response characteristics to different timescales of precipitation deficit may represent crop system resilience to drought characteristics. In this study, we assess the crop yield response of major crops to meteorological drought estimated by a standardized precipitation index with multiple timescales (1–12 months) during 1981–2016 all over the globe. We estimate that about one- to two-thirds of global harvested areas of maize, rice, soybean, and wheat, were significantly affected by various drought timescales. Soybean and wheat might respond to more prolonged droughts, while rice and maize responded to short-medium drought time scales. Using multiple machine learning models, we reveal that set of determinants could explain most variations of crop response to drought timescale with average accuracies between 45.7% and 56.0% (across models and crop types). Moreover, this study suggests that crops in warmer and higher water availability (precipitation minus potential evapotranspiration) might respond significantly to more short-term drought. The other factors (i.e., socioeconomic, fertilizer, soil, topography, production, irrigation) shows a complex and weaker effect on defining crop vulnerability to the various drought characteristics. This study attempts to fill the gaps in understanding global crop resistance to different drought characteristics. The future challenge in understanding the multifaceted effect of physical and socioeconomic factors on global crop vulnerability to drought may remain and should be addressed in further studies.

作物对不同时间尺度降水不足的响应特征可能代表作物系统对干旱特征的恢复能力。在本研究中，我们评估了 1981 年至 2016 年全球多个时间尺度（1-12 个月）的标准化降水指数估​​计的主要作物对气象干旱的作物产量响应。我们估计，全球约三分之二的玉米、水稻、大豆和小麦收获面积受到不同干旱时间尺度的严重影响。大豆和小麦可能应对更长时间的干旱，而水稻和玉米则应对中短干旱时间尺度。使用多个机器学习模型，我们发现这组决定因素可以解释作物对干旱时间尺度响应的大多数变化，平均准确度在 45.7% 到 56 之间。0%（跨模型和作物类型）。此外，这项研究表明，在更温暖和更高的可用水量（降水减去潜在蒸散量）下的作物可能对更​​短期的干旱有显着的反应。其他因素（即社会经济、肥料、土壤、地形、生产、灌溉）对确定作物对各种干旱特征的脆弱性具有复杂且较弱的影响。这项研究试图填补了解全球作物对不同干旱特征的抵抗力的空白。了解物理和社会经济因素对全球作物干旱脆弱性的多方面影响的未来挑战可能仍然存在，应在进一步的研究中解决。这项研究表明，在较温暖和较高的可用水量（降水减去潜在蒸散量）下的作物可能对更​​短期的干旱有显着的反应。其他因素（即社会经济、肥料、土壤、地形、生产、灌溉）对确定作物对各种干旱特征的脆弱性具有复杂且较弱的影响。这项研究试图填补了解全球作物对不同干旱特征的抵抗力的空白。了解物理和社会经济因素对全球作物干旱脆弱性的多方面影响的未来挑战可能仍然存在，应在进一步的研究中解决。这项研究表明，在较温暖和较高的可用水量（降水减去潜在蒸散量）下的作物可能对更​​短期的干旱有显着的反应。其他因素（即社会经济、肥料、土壤、地形、生产、灌溉）对确定作物对各种干旱特征的脆弱性具有复杂且较弱的影响。这项研究试图填补了解全球作物对不同干旱特征的抵抗力的空白。了解物理和社会经济因素对全球作物干旱脆弱性的多方面影响的未来挑战可能仍然存在，应在进一步的研究中解决。灌溉）在确定作物对各种干旱特征的脆弱性方面显示出复杂且较弱的影响。这项研究试图填补了解全球作物对不同干旱特征的抵抗力的空白。了解物理和社会经济因素对全球作物干旱脆弱性的多方面影响的未来挑战可能仍然存在，应在进一步的研究中解决。灌溉）在确定作物对各种干旱特征的脆弱性方面显示出复杂且较弱的影响。这项研究试图填补了解全球作物对不同干旱特征的抵抗力的空白。了解物理和社会经济因素对全球作物干旱脆弱性的多方面影响的未来挑战可能仍然存在，应在进一步的研究中解决。