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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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    干旱胁迫下植物根系分泌物与根际微生物相互作用的研究进展与展望

    李源源赵霞岳靓邱阳...
    325-337页
    查看更多>>摘要：干旱是制约农业生产的一种主要非生物胁迫,不仅限制农作物的生长发育,还影响植物与根际微生物、根系分泌物之间的微妙平衡关系,这种平衡对植物生长和土壤健康至关重要.因此,深入研究干旱胁迫下3者之间的复杂关系,为农业可持续发展和国家粮食安全提供科学依据和技术支持.本文总结了国内外关于植物受到干旱胁迫后根系分泌物渗出成分、含量以及根际微生物组差异变化的研究成果,分析了响应干旱胁迫下的根系分泌物对有益微生物的招募作用,讨论了植物根际促生菌帮助植物提高干旱耐受性的作用机制及其生理过程,总结了干旱胁迫下宿主植物、根系分泌物和根际微生物3者的相互作用与互馈关系.在此基础上,提出了干旱环境胁迫下根系分泌物的变化规律、植物的耐旱性机制、以及根系分泌物对根际微生物组影响的关键科学问题和研究展望,旨在为改善根际微生物群落以提高植物抗旱性的研究和应用提供理论依据和参考.

    干旱胁迫根际微生物根系分泌物相互作用研究进展

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    三种遥感干旱监测指数在黄土高原东部的适用性研究

    田国珍任玉欢杨茜黄小燕...
    338-346页
    查看更多>>摘要：研究不同遥感干旱监测方法在黄土高原东部山西省的适用性,对于提高地形复杂区域农业气象服务水平和防灾减灾能力具有重要意义.本文利用风云气象卫星数据,结合气象站观测资料,通过本地化修正作物水分胁迫指数(Crop Water Stress Index,CWSI)中地形和天气参数,对比分析2022年5月6-12日降雨过程前后及整个作物生长期植被供水指数(Vegetation Supply Water Index,VSWI)、温度植被指数(Temperature Vegetation Dryness Index,TVDI)和CWSI 3种遥感干旱监测指数在山西省的监测效果.结果表明:一次降雨过程前后,CWSI、TVDI、VSWI均表现出与实测土壤墒情同样的变化趋势,但当旱情严重时,TVDI、VSWI易低估旱情等级,反之,则易高估旱情等级,而CWSI均接近于实测土壤墒情,并能够实时反映降雨对土壤墒情的影响;整个作物生长期,CWSI均与实测墒情相吻合,TVDI只在春季时与实测墒情接近,对于植被覆盖较好的夏、秋季则效果较差,VSWI则不适用于地形复杂区域干旱监测.此外,前期累积遥感干旱监测结果比当天监测结果更接近于地表浅层土壤墒情.总之,修正后CWSI能够有效反映山西省遥感干旱状况,为黄土高原复杂地形区遥感干旱监测提供了新的尝试.

    植被指数地表温度蒸散发干旱监测

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    西北干旱区机场低空风切变基本特征分析

    曼吾拉·卡德尔刘鑫华李云翔关文娟...
    347-356页
    查看更多>>摘要：为提升对西北干旱区低空风切变特征的认识,对该区域民航飞行安全提供可靠的气象服务保障,以新疆为例,利用机场语音方式航空器报告、机场例行观测实况报文、维萨拉(Vaisala)气象自动观测系统数据、飞机机载探测资料、欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)第五代大气再分析资料(ERA5)对新疆区域17个机场接收的低空风切变报告进行统计,并对喀什机场一次典型低空风切变事件进行分析.结果表明:新疆地区低空风切变四季均有出现,夏季出现频率最高,低空风切变在90～300 m高度范围内频发,主要集中发生在中午至傍晚时段,中等强度的低空风切变出现频次最多,小机型飞机更易遭遇低空风切变.低空风切变发生时机场常受500 hPa西风气流型、低涡型、低槽型天气系统影响,且多伴有低空急流、地面大风及对流云等情况,特殊的地形环境也是影响新疆部分机场低空风切变频发的原因之一.对喀什机场一次典型低空风切变个例分析后发现,在低槽型天气系统影响下,飞机进近和复飞过程中遭遇了强风切变,包括强水平风向、风速的切变和强垂直风切变,在中小尺度系统影响下飞机在下降过程中极有可能遭遇下击暴流,从而引发强低空风切变.

    低空风切变低空急流自动观测资料机载观测资料新疆机场

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    东北冷涡背景下两次强降水干侵入特征对比分析

    段云霞崔锦李得勤王月...
    357-366页
    查看更多>>摘要：东北冷涡背景下的强对流天气具有局地性强、预报难度大的特点,冷空气的入侵往往对强对流天气的触发具有指示性意义.本文利用加密自动气象站地面观测数据、欧洲中期天气预报中心(European Center for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)的ERA5(ECMWF Reanalysis v5)再分析资料及风廓线雷达资料,分析2016年6月30日和2020年8月3日2次冷涡强降水天气的形势及动力、热力特点,重点对比分析了2次过程的干侵入特征.这2次强降水过程地面均为蒙古气旋配合,从地面至高空动力条件较好.降水发生前,上午天空晴好,对流层中高层有冷空气渗透,近地层湿度大,形成上干冷、下暖湿的不稳定层结.强降水发生前,中层干区自西向东侵入,高层高位涡区向下伸展,增强对流不稳定发展,中层位涡接近1×10-6 m2·K·s-1·kg-1可以作为进入强降水时段的指标.干侵入指数呈偶极分布特征,可反映干冷空气和暖湿空气的相互作用,暴雨常发生在干侵入指数的密集带.当中高层干侵入指数正值区向中低层发展时,触发不稳定能量的释放,干侵入指数对强降水的落区及暴雨的增幅有较好的指示意义.

    冷涡强降水干侵入热动力特征

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    湖南省地表高温遥感评估指标构建和特征分析

    韩沁哲刘海磊范嘉智吴浩...
    367-375页
    查看更多>>摘要：基于长时序遥感产品构建地表高温评估指标,分析湖南省近20 a地表高温分布特征,可为农业生产和防灾减灾提供技术参考.首先利用2002-2021年的MYD11A1、MYD13A1、MYD09GA长时序数据回归计算日地表高温数据集,然后基于百分比法、百分位法和趋势比率法构建地表高温遥感评估指标,并分析其时空分布特征.结果表明,使用日地表温度大于等于45℃面积占比作为日尺度的地表高温等级阈值划分指标与气象预警指标一致性最好,湖南省地表高温年最大值以2013年为转折点增加显著;基于百分位法确定的湖南省年尺度的地表高温极端阈值(40.2～64.1℃),可作为高温强度的评价指标;利用湖南省地表高温趋势率来评价湖南省地表高温年增减趋势具有较好的应用价值,长株潭城市群和洞庭湖区的快速增温、衡邵干旱走廊的极端高温需要重点关注.

    地表高温评估指标高温等级卫星遥感

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    六盘山地区大气水汽的时空差异与驱动因子分析

    邓佩云常倬林何佳杨萌...
    376-384页
    查看更多>>摘要：为有效开发六盘山地区空中云水资源,提高人工增雨的科学性,需掌握该区域大气水汽的时空分布特征及其原因.利用1989-2018年六盘山地区国家基本站降水观测资料和同期欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)第五代大气再分析资料(ERA5),分析该区域大气可降水量、比湿、相对湿度、水汽通量等大气水汽要素的时空变化,并从水汽输送、地形作用、浮力频率的影响等方面分析六盘山不同地区水汽条件及降水差异的原因.结果表明:一年中绝大多数时间六盘山山顶及东坡大气水汽条件均优于西坡,大值区主要集中在六盘山系主峰附近,并具有明显的季节变化特征.六盘山东坡,受地形抬升作用引起500 hPa辐散、700 hPa辐合的动力场,在夏季最明显,冬季最弱;浮力频率冬季最高,夏季最低;东坡更高的浮力频率及更陡峭的地形,使重力波效应更为明显,具备更有利的垂直上升扩散条件及更大的降水潜力.

    六盘山大气可降水量水汽条件地形抬升影响因子

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    过去40a来祁连山地区植被变化特征及其与气候的关系

    杨斐冯祥张飞民王澄海...
    385-394页
    查看更多>>摘要：在全球变暖背景下,祁连山植被生长状态发生了明显变化,研究祁连山植被与气候的关系对西北地区生态建设具有重要意义.基于1982-2022年GIMMS NDVI数据及ERA5气温和降水数据,分析祁连山地区NDVI的变化趋势及其与气候因子的相关性.结果表明,祁连山地区NDVI高值区主要集中在东段(0.6～0.8),并自东向西逐渐减小.过去40 a,祁连山地区NDVI整体呈增加趋势,主要由于生长季NDVI的显著增加,而在非生长季,祁连山中、东部部分地区NDVI呈减小趋势.祁连山地区NDVI的变化与气温、降水整体呈正相关关系,但生长季NDVI与降水在祁连山东部部分地区呈负相关,非生长季NDVI与气温在祁连山西部部分地区呈负相关.祁连山夏季NDVI与对应时段气温和降水之间存在显著耦合模态,气温和降水的增加整体上对NDVI增加有益,但祁连山东部地区生长季NDVI增加主要由气温升高所致.

    植被NDVI气候变化耦合模态祁连山

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    伊犁河谷春季极端暴雨水汽特征与不稳定机制分析

    魏娟娟万瑜潘宁肖俊安...
    395-404页
    查看更多>>摘要：2022年5月4-6日,新疆伊犁河谷出现极端暴雨天气,多站降水量突破历史极值.使用地面自动站逐时降水资料、美国国家环境预报中心/美国国家大气研究中心(National Centers for Environ-mental Prediction/National Center for Atmospheric Research,NCEP/NCAR)1°×1°再分析资料,分析此次极端暴雨事件的水汽特征和不稳定机制.结果表明:1)在500 hPa中纬度短波和低层辐合切变环流背景下,伊犁河谷可能发生极端暴雨天气,向西开口的"喇叭口"地形特征导致地形辐合和强迫抬升,增强了局地暴雨发生的动力触发机制.2)水汽主要来源于地中海、红海及里咸海地区,存在偏西和西南两条主要输送路径.低层偏西路径水汽输送强度大于中高层的西南路径,西边界为主要水汽输入边界,水汽输入贡献比约为85%,且从地面至700 hPa的强水汽辐合有利于水汽快速积聚.3)降水前对流层低层存在对流不稳定为暴雨天气积聚不稳定能量,对强降水的发生起重要作用;降水期间,对流层低层受对流不稳定影响,而对流层中高层受条件对称不稳定影响,这两种不稳定机制共同作用造成此次极端暴雨事件的发生.

    极端暴雨水汽输送水汽收支不稳定机制伊犁河谷

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    祁连山中段夏季降雨与对流特征分析

    段婧王新陈勇郭强...
    405-414页
    查看更多>>摘要：祁连山中段夏季降雨特征研究可为地形云人工增雨提供天气背景依据支撑.基于2015-2017年地面观测资料和FY-2G卫星红外黑体亮度温度(Temperature of Black Body,TBB)逐时资料,分析祁连山中段夏季降雨与对流特征及降雨日变化与局地环流的关系.结果表明:祁连山中段海拔低于3.5 km的气象站降雨量随海拔呈线性递增变化,东部(99.2°E以东)降雨量随海拔的变化较西部剧烈.位于山谷的野牛沟和祁连站山谷风环流和降雨日变化较青海湖畔的刚察站明显,两站降雨最大值和次峰值分别在傍晚和清晨,分别对应该地区两类主要地形云(积雨云和层积云)高频时段,平均雨强分别为2.0～2.3、1.0～1.3 mm·h-1.与河西走廊张掖站相比,在雨强小于1.5 mm·h-1 和大于等于1.5 mm·h-1条件下,祁连、野牛沟和刚察站的TBB概率分布峰值从-22～-12℃转为-32～-22℃;在使用TBB<-32℃的降雨云识别阈值时,祁连山地区降雨云的覆盖率低于河西走廊地区;TBB<-22℃阈值更适宜祁连山地区弱对流降雨云的识别.研究区内深对流与浅对流的高值区分别呈现南北向、西北—东南向分布,基于TBB资料的浅对流频率日变化等可反映该地区降雨日变化的部分特征.

    祁连山地形云降雨FY-2G卫星降雨日变化黑体亮度温度

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    引发广西一次区域性暴雨的低涡发展机制

    覃皓王志毅郭晓薇刘晓梅...
    415-425页
    查看更多>>摘要：低涡是造成广西区域性暴雨的关键系统,了解其发展维持机制对于暴雨预报具有重要意义.利用多源观测数据及欧洲中期天气预报中心ERA5再分析数据,对引发2022年6月10-11日广西区域性暴雨的低涡发展维持机制进行诊断分析.结果表明:低涡生成于桂西北后稳定少动,为区域性暴雨的发生发展提供热、动力条件,对流云团及降水落区主要分布在低涡东侧及南侧.涡度方程诊断表明,低涡的发展维持主要受涡度平流项和水平散度项影响,其中地转风分量使局地涡度不断减小,而非地转风分量则使局地涡度不断增加,水平散度项是造成低涡发展维持的主要原因.在惯性振荡机制影响下,低涡中心偏北一侧非地转风场随时间变化具有明显的顺时针旋转特征.非地转风旋转为偏北风时与低涡中心附近的偏南非地转风辐合,造成非地转风分量水平散度项对局地涡度的显著贡献,使得低涡发展维持.对流层中层附近的潜热加热正反馈也有利于低层低涡的发展维持.

    低涡机制涡度方程惯性振荡非地转潜热加热

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