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干旱气象
干旱气象

张书余

季刊

1006-7639

GSQX@chinajournal.net.cn

0931-4670216-2270

730020

兰州市东岗东路2070号中国气象局兰州干旱气象研究所

干旱气象/Journal Journal of Arid MeteorologyCSTPCD
查看更多>>本刊主要刊登有关干旱气象的最新研究成果、发展动向和趋势；气象科学各学科具有创造性的论文；有推广价值的技术经验；综合评述国内外气象科技的新理论、新技术、新方法和有关气象科技等方面的短论和技术报告。
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    旱区陆面非降水性水分研究进展和展望

    王胜张强张良王兴...
    1-10页
    查看更多>>摘要：随着全球气候变暖,自然生态系统和水资源压力不断增加,加剧了全球水资源的短缺.旱区非降水性水分(Non-precipitation Water,NPW),作为一种重要的水源,对旱区生态系统和陆面水分平衡具有显著影响.本文基于国内外非降水性水分研究现状,总结其在西北旱区的观测方法、变化特征、形成机制及对陆面水分平衡和作物的影响.在结合非降水性水分研究国际趋势的基础上,指出当前研究的不足和问题,以及未来研究的重点方向:揭示陆面非降水性水分的复杂形成机制,加强对不同气候区和下垫面非降水性水分的认知,建立专门的陆面非降水性水分观测系统,发展其在数值模式中的参数化,以及制定陆面非降水性水分开发利用的技术标准.

    旱区(干旱半干旱区)非降水性水分露水土壤吸附水陆面水分平衡

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    2022年7月内蒙古干旱半干旱区涝—旱转折事件的成因分析

    刘炜赵艳丽高晶李林惠...
    11-18页
    查看更多>>摘要：2022年7月内蒙古中西部地区降水明显偏少,且呈前期偏多、后期偏少的涝—旱转折性分布特征,分析不同阶段环流分布差异和影响系统间的配置对进一步做好内蒙古汛期降水预测具有重要作用.利用内蒙古116站逐日降水量、国家气候中心130项气候指数、美国国家环境预报中心/国家大气科学研究中心(National Center for Enviromental Prediction/National Center for Atmospheric Research,NCEP/NCAR)逐日再分析资料和美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Admin-istration,NOAA)逐月海表温度资料,分析2022年7月内蒙古中西部地区涝-旱转折事件的成因.结果表明:(1)2022年7月内蒙古中西部地区降水量严重偏少,为该地区1991年以来同期降水最少、气象干旱最为严重.(2)7月1-11日降水相对偏多,冷空气路径偏北且强度较弱,西太平洋副热带高压强度偏弱,位置偏北、偏西,冷暖空气在内蒙古中西部地区交绥,加之这一时段高空西风急流位置偏北,内蒙古中西部位于急流轴以南,有利于高层辐散和上升运动发展.7月12-31日降水明显偏少,环流经向度加大,冷空气活动路径偏南且强度增强,西太平洋副热带高压强度偏强且位置明显偏南,不利于水汽输送,加之高空西风急流位置偏南,内蒙古中西部位于急流轴以北,不利于高层辐散和上升运动发展;7月中旬后期至下旬高空西风急流南北向扰动偏强有利于激发东亚—西北太平洋经向遥相关波列,使得西太平洋副热带高压位置偏南从而导致降水偏少.(3)日本海至北太平洋西北部地区的海温异常是影响内蒙古中西部地区降水多寡的重要外强迫信号之一.2022年7月该海区海温异常偏高,其上空激发的气旋式环流减弱了南方暖湿水汽的经向输送,是导致内蒙古中西部降水由涝转旱的原因之一.

    内蒙古中西部2022年7月涝-旱转折气象干旱海温异常

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    中亚复合高温干旱事件识别与特征分析

    杨英杰曹倩税玥
    19-26页
    查看更多>>摘要：由于复合高温干旱事件造成的综合效应远超普通干旱事件,复合高温干旱日益受到人们关注.基于中亚地区1981-2020年欧洲中期天气预报中心的第五代再分析陆地产品(Land Component of the Fifth Generation of European Reanalysis,ERA5-Land)的逐小时温度数据、月尺度潜在蒸散量数据和日尺度多源集成降水产品,计算标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI)和日最高温度,识别复合高温干旱事件并分析其特征,得到以下结论:(1)复合高温干旱事件在中亚各地区空间分布上呈非集中趋势,1980年代、1990年代、2000年代和2010年代发生频次较高的区域分别位于东南部、北部、西北部和西部;(2)这些事件的时间分布表现出由大波动变为平稳小波动的趋势,且2020年之后将维持此平稳状态;(3)分析1984、1993、2010、2020年4个复合高温干旱事件典型年份,发现1984年高温干旱主要集中在中亚东南部,1993年仅零星地区偶发,2010年北部多发复合高温干旱事件,2020年则集中于西部地区.

    复合高温干旱中亚时空分析标准化降水蒸散指数

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    欢迎订阅2024年《干旱气象》

    26页
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    基于温度植被干旱指数(TVDI)的甘肃省农业干旱监测方法研究

    沙莎王丽娟王小平胡蝶...
    27-38页
    查看更多>>摘要：改进温度植被干旱指数(Temperature Vegetation Dryness Index,TVDI)并明确TVDI的农业干旱等级阈值,对提高TVDI指数监测农业干旱能力有重要意义.利用近19 a的MODIS(Moderate Resolu-tion Imaging Spectro-radiometer,MODIS)遥感数据,基于单时次和多时次方法构建NDVI(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)-LST(Land Surface Temperature,LST)、EVI(Enhanced Vegetation In-dex,EVI)-LST、RVI(Ratio Vegetation Index,RVI)-LST、SAVI(Soil-Adjusted Vegetation Index,SAVI)-LST等几种特征空间,讨论TVDI计算方法,分析TVDI在甘肃省农业干旱监测中的适用性,并明确甘肃省夏季TVDI农业干旱分级标准.结果表明:(1)基于多时次方法构建的 SAVI-LST特征空间TVDI更适合甘肃省农业干旱监测,其对土壤相对湿度(Relative Soil Moisture,RSM)拟合的均方根误差(Root Mean Squared Error,RMSE)和平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)比NDVI-LST特征空间TVDI对RSM拟合的RMSE和MAE下降1%～5%;(2)TVDI适用于夏季甘肃省半干旱区、半湿润区、湿润区等非干旱区浅层10、20 cm土壤深度的农业干旱监测,RMSE和MAE约15.6%和12.6%,拟合误差湿润区<半湿润区<半干旱区;(3)利用TVDI与RSM线性关系确定的TVDI农业干旱等级更有利于提高TVDI监测农业干旱的准确性.

    温度植被干旱指数干旱监测多时次方法土壤相对湿度

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    成都平原不同播期水稻生育期气候资源及干旱特征分析——以广汉为例

    廖丞蕊陈永仁肖天贵
    39-46页
    查看更多>>摘要：作为西南地区主要的水稻产区,成都平原近年来面临日益严重的干旱问题.为确定该地区水稻最适宜的播种时期,提高抗旱能力,本文以广汉地区为例,采用气候倾向率法分析1991-2020年不同播期水稻生育期的气候资源特征,并通过作物水分亏缺指数(Crop Water Deficit Index,CWDI)评估水稻生育期的干旱程度.结果表明,近30 a来研究区各播期水稻的气候特征均表现为日照减少、日均温上升、降水量增加的趋势.随播期推迟,水稻全生育期日照时数整体减少,日均温、降水量均呈上升和增加趋势.CWDI随水稻发育逐渐减小,各播期水稻在生育前、中期缺水率较高.不同播期水稻生长期内均以轻旱、中旱为主,其次是重旱,特旱最少.研究区3月下旬至4月初的气候资源配置最优,是最适宜水稻播种的时期;3月上旬及中旬播种应选择抗旱品种,而4月中下旬播种则需防范重旱对作物需水期的影响.

    水稻播期农业气候资源水分亏缺指数干旱

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    1981-2022年西藏"一江两河"主要农区农业界限温度变化特征

    郭艺楠黄志诚杜军徐薇...
    47-53页
    查看更多>>摘要：日平均气温≥10℃是喜温作物适宜生长的下限温度.西藏"一江两河"主要农区≥10℃积温变化是判断该地区热量资源的关键指标.基于1981-2022年该区域9个气象站点的日平均气温数据,使用线性倾向估计、Pearson相关系数、Mann-Kendall检验和R/S分析法,分析≥10℃界限温度的气候变化特征.结果表明:(1)随着海拔高度的升高,≥10℃界限温度出现明显垂直地带性特征,包括≥10℃初日推迟、终日提前、持续日数与积温减少.(2)近42 a来,该地区≥10℃初日普遍提前,气候倾向率为-2.53 d·(10 a)-1;终日延后,倾向率为3.33 d·(10 a)-1;持续日数和积温均明显增加,倾向率分别为5.87 d·(10 a)-1、106.19℃·d·(10 a)-1.与青藏高原其他地区相比,这种变化更为明显.(3)20世纪80年代是过去40 a≥10℃初日最迟、终日最早、持续日数最短、积温最少的10 a,与之相对的是21世纪10年代的情况截然相反.(4)≥10℃界限温度的H指数均大于0.65,表明未来≥10℃界限温度初日提前、终日推迟、持续日数延长和积温增加的变化趋势将持续存在.

    ≥10℃活动积温初日终日持续日数年际和年代际变化突变西藏"一江两河"

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    2021年京津冀秋季降水10～20d低频振荡特征

    韩世茹车少静于长文马贵东...
    54-63页
    查看更多>>摘要：研究京津冀地区的降水异常特征对提高秋季延伸期降水的认识和预测能力具有重要作用.近年来京津冀地区"夏雨秋下"现象频繁发生,表现出秋季降水强度增强、极端降水增多特征.2021年京津冀地区秋季降水为1981年以来最多的一年,10月降水量多站突破历史极值.利用京津冀地区秋季逐日降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,采用Morlet小波分析和Lanczos滤波等方法,对京津冀地区2021年秋季降水的低频振荡周期与大气低频环流特征演变进行分析以探究其异常特征.结果表明,2021年京津冀地区秋季降水的主要低频振荡周期为10～20 d,低频振荡方差达44%.低频降水活跃期500 hPa大气低频环流表现为低压异常前存在辐合运动,有利于低层异常气旋发展加强和上升运动加强;低频降水活跃期850 hPa有异常气旋自南向北移动至京津冀上空,有利于南方暖湿气流向京津冀地区输送.水汽输送强度会影响降水过程的强度,水汽输送强度越强,降水强度越大.

    京津冀地区低频振荡异常降水秋季

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    青海湖湖温预估研究

    董靖玮文莉娟于涛杨永顺...
    64-74页
    查看更多>>摘要：青海湖对青藏高原的生态安全有着重要作用,深入理解青海湖未来湖表温度变化特征至关重要.本文通过站点观测数据和再分析数据评估第六次国际耦合模式比较计划(Coupled Model Inter-comparison Project 6,CMIP6)中3个全球气候模式的常规气象数据,并利用观测数据和MODIS地表温度数据评估一维湖泊模式(Freshwater Lake Model,FLake)在青海湖的适用性,预测4种不同排放情景(SSP126、SSP245、SSP370、SSP585)青海湖未来湖温的演变趋势,阐明湖温变化的驱动机制及其对青海湖裸鲤生存环境的潜在影响.结果表明:(1)再分析数据和CMIP6多模式集合的历史气象数据优于单个模式.2015-2100年,青海湖年均湖表温度持续升高,但由于社会共享经济路径(Shared Socio-economic Pathway,SSP)和辐射强迫的差异,CMIP6 4种不同排放情景Flake模拟的湖表温度升温速率表现出明显差异.SSP126情景2050年后的升温速率低于历史水平,而在SSP245、SSP370和SSP585情景,2050年前后的升温速率均高于历史水平,气温是湖温上升的主要驱动因素.(2)未来不同时期的月、日最高湖表温度均出现在8月,近期(2021-2040年)各情景之间湖表温度差异较小,日均湖表温度基本在20.00℃以下;中期(2041-2080年)各情景间差异逐渐增大;远期(2081-2100年)8月日均湖表温度将超过20.00℃,多年日均湖表温度最高可达23.31℃,可对青海湖裸鲤的生长造成严重威胁,使其处于较高风险.

    青海湖湖表温度CMIP6预估多模式集合青海湖裸鲤

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    对冬季云贵—华南准静止锋上一次多相态降水过程的模拟研究

    杨旗张海鹏吴建蓉李昊...
    75-83,106页
    查看更多>>摘要：云贵—华南准静止锋使其以北地区成为研究冬季雨雪过渡区内不同降水相态的理想平台.通过对2018年1月25-27日南方凝冻天气过程中天气学和云微物理参数的分析,定性探讨了次冻结层的温度与冰核活化温度对不同降水相态形成的影响,进而利用耦合BTC降水相态诊断方案(简称"BTC方案")的WRF(Weather Research and Forecasting)模式,对本次凝冻天气的降水相态、冻雨发生区域与冻雨量进行数值模拟.结果表明:横贯云贵高原和南岭地区的准静止锋导致的锋前"冷—暖—冷"的温度垂直结构有利于多相态降水的形成.耦合BTC方案的WRF模式可模拟出不同降水相态落区的空间分布,其模拟冻雨落区时空分布与观测基本一致,但冰粒的空报率非常高.分析WRF模式模拟的多相态降水时温度、相对湿度和水成物的垂直分布特征,云内水成物初始相态为液态,在高空逆温层存在的前提下,次冻结层中冰核活化温度是区分冻雨和冰粒的临界指标且具有明确的物理机制.利用次冻结层中的冰核活化温度来代替BTC方案中有关冻雨和冰粒的判据后,冻雨落区预报准确率较BTC方案提高了13%,表明直接利用次冻结层的冰核活化温度判断冻雨可行.

    凝冻天气准静止锋冰核活化温度冻雨参数化方案降水相态

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