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中国干旱、半干旱区气候变化及影响研究百年进展 被引量：1
1
作者 张强 黄建平 +9 位作者 杨金虎 管晓丹 于海鹏 朱飙 张红丽 韩东亮 闫昕旸 张国龙 杨泽粟 曾剑 《气象学报》 北大核心 2025年第3期699-715,共17页
中国干旱、半干旱区面积占国土总面积的三分之一以上,是全球气候变化敏感区和脆弱区。近百年来针对区域气候变化及其影响已开展了大量研究工作,但由于研究视角不同,结论比较分散,亟需通过系统的总结归纳,形成相对系统和完整的科学认识... 中国干旱、半干旱区面积占国土总面积的三分之一以上,是全球气候变化敏感区和脆弱区。近百年来针对区域气候变化及其影响已开展了大量研究工作,但由于研究视角不同,结论比较分散,亟需通过系统的总结归纳,形成相对系统和完整的科学认识。为此,基于近百年来中国干旱、半干旱区气候变化及其影响研究的文献资料,从研究资料、研究方法和研究对象3个方面归纳梳理了区域气候变化及影响研究的发展历程,从干旱、半干旱区的形成及扩缩、区域气候变化特征、气候变化驱动因子以及区域气候变化的影响4个方面总结凝炼了一些比较重要的科学认识。在此基础上,提出了干旱、半干旱区气候变化及影响研究的未来6个重点方向。 展开更多
关键词 气候变化 影响 进展与展望 中国干旱、半干旱区
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干旱形成机制与预测理论方法及其灾害风险特征研究进展与展望 被引量：29
2
作者 张强 李栋梁 +12 位作者 姚玉璧 王芝兰 王莺 王静 王劲松 王素萍 岳平 王慧 韩兰英 司东 李清泉 曾刚 王欢 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-21,共21页
在全球变暖背景下,干旱事件发生的频率和强度不断增大、影响不断加重,干旱发生规律的异常性和机制的复杂性也更为突出,对干旱形成机制、预测理论方法及灾害风险变化规律等方面都提出了新的挑战,也制约了当前干旱预测、预警及其灾害防控... 在全球变暖背景下,干旱事件发生的频率和强度不断增大、影响不断加重,干旱发生规律的异常性和机制的复杂性也更为突出,对干旱形成机制、预测理论方法及灾害风险变化规律等方面都提出了新的挑战,也制约了当前干旱预测、预警及其灾害防控能力的提高。近年来,在国家重点基础研究发展计划(973计划)课题等多个国家级项目支持下,已在干旱灾害形成机制与预测理论方法及其风险特征方面取得了一系列新成果。通过动力诊断、数值模拟和田间试验等方法,开展了干旱形成的多因子协同作用和多尺度叠加机制、干旱致灾过程的逐阶递进特征,以及干旱灾害风险分布演化的主控因素等方面的研究。对如下几方面的新进展进行了系统总结归纳:(1)厘清了全球变暖背景下青藏高原热力、海温、夏季风、遥相关等多因子对干旱形成的作用机制。(2)发现了降水亏缺时间尺度和农作物不同生长阶段的干旱敏感性规律。(3)揭示了变暖背景下典型区域干旱灾害风险分布及其变异的新特征;构建了干旱灾害风险新概念模型。(4)研发了东亚季风区的季节和次季节干旱集成预测系统。在总结归纳已取得研究成果的基础上,对未来干旱形成机制及其灾害风险科学研究进行了展望,提出了5个重点研究方向:(1)多因子联动及其多尺度叠加效应对干旱形成的影响;(2)系统整合人类活动和决策以及相关反馈的气候模式研究;(3)揭示陆-气耦合和大气环流协同作用对干旱的影响;(4)认识干旱灾害对粮食安全和生态安全影响的关键过程;(5)提高不同气候情景下干旱预估的准确度。 展开更多
关键词 干旱灾害 形成机制 预测理论 风险特征 协同作用
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小麦干旱监测技术研究进展与展望 被引量：2
3
作者 王劲松 姚玉璧 +4 位作者 袁淑杰 王素萍 王静 陆晓娟 杨庆怡 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期273-285,共13页
发展小麦干旱监测技术是客观监测小麦干旱程度、准确反映干旱波及范围和持续时间的基础,从而能够对小麦干旱灾害做出预警并有效地评估其影响。本文系统梳理了国内外小麦干旱监测方法,包括基于地面常规观测、基于水分控制试验、基于作物... 发展小麦干旱监测技术是客观监测小麦干旱程度、准确反映干旱波及范围和持续时间的基础,从而能够对小麦干旱灾害做出预警并有效地评估其影响。本文系统梳理了国内外小麦干旱监测方法,包括基于地面常规观测、基于水分控制试验、基于作物模型模拟和基于遥感手段的4个方面的研究进展。分析表明,基于地面常规观测资料构建的小麦干旱监测指数,更多地考虑到业务和服务的应用需求,具有计算过程简单、资料获取方便、物理意义明确的特点;但其以气象观测要素为主,监测结果与农业旱情存在一定的偏差。基于人工水分控制试验的监测手段,直接与小麦生长状态联系,能反映实际的旱情;但仅靠部分站点的试验监测结果难以反映大范围的小麦干旱状况。作物模型可细致描述作物生长发育的全过程以及作物生长同降水量和土壤水分之间的动态关系;但其监测所需参数较多,模型本地化释用程度不高。遥感技术能够及时、客观地获取大范围地表综合信息,但受到天气状况、地表粗糙度、地形和植被等因素的影响,反演结果具有一定的偏差。因此,对于小麦干旱监测应该针对特定地区和特定生长阶段赋予不同干旱监测指数影响权重,应用综合监测指数以更准确地反映作物干旱状况。 展开更多
关键词 小麦 干旱监测技术 研究进展 应用效果比较
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气象与农业业务化干旱指标的研究与应用现状 被引量：31
4
作者 李星敏 杨文峰 +1 位作者 高蓓 付万明 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2007年第7期111-116,共6页
分析了国内目前干旱监测业务中使用的气象干旱指标、农业干旱指标和逐日动态干旱指标的构成要素,讨论了各指标揭示的干旱机理及其在各地使用的效果,并提出了干旱指标的研究正朝着多因子综合、能够用于动态监测并与地理信息系统结合的方... 分析了国内目前干旱监测业务中使用的气象干旱指标、农业干旱指标和逐日动态干旱指标的构成要素,讨论了各指标揭示的干旱机理及其在各地使用的效果,并提出了干旱指标的研究正朝着多因子综合、能够用于动态监测并与地理信息系统结合的方向发展。 展开更多
关键词 气象干旱指标 农业干旱指标 逐日动态干旱指标
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西北地区气象干旱监测指数的研究和应用 被引量：27
5
作者 杨小利 《气象》 CSCD 北大核心 2007年第8期90-96,共7页
为了更有效地监测西北地区干旱,综合西北地区广泛应用的Z指数方法和帕默尔气象干旱指数基本原理的优点,选取西北地区138个代表站1961—2000年40年逐月降水量资料,分东、西两片分别建立了西北地区东部和西部的单站气象干旱监测指数。在... 为了更有效地监测西北地区干旱,综合西北地区广泛应用的Z指数方法和帕默尔气象干旱指数基本原理的优点,选取西北地区138个代表站1961—2000年40年逐月降水量资料,分东、西两片分别建立了西北地区东部和西部的单站气象干旱监测指数。在此基础上建立了区域干旱指数,确定了区域旱涝等级的划分标准。以计算得到的干旱指数与历史旱情记录进行了对比验证,并对计算结果做了进一步的统计分析。结果表明:干旱指数对西北地区旱情的反映符合历史实际;西北地区东部近几十年来干旱发生的次数和强度较西部更重;从长期演变趋势看,西北地区东部干旱发生频率呈现出上升的趋势,尤其是1990年代中期后上升趋势更为明显,而西北地区西部则呈现下降趋势;西北地区东部3、4、5、6月份的区域干旱均具有5～10年的周期,而西北地区西部区域干旱的周期性不明显。这些指数的建立,将为更好地开展西北地区的干旱监测、诊断业务提供气象意义明显且应用简便的气象干旱指数。 展开更多
关键词 干旱指数 旱涝等级 干旱监测
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兰州市冬春两季PM10重度污染的气象条件分析研究 被引量：16
6
作者 刘淑梅 杨泓 +1 位作者 傅朝 邵志宏 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期80-83,共4页
根据兰州市环境监测站2001年1月1日～2005年12月31日兰州市区空气质量日报和同期兰州气象观测资料,分析了兰州市区可吸入颗粒物(PM10)和PM10重度污染季节分布特征。结果显示:5年间兰州市共出现108dPM10重度污染,其中97d分别出现在春季(3... 根据兰州市环境监测站2001年1月1日～2005年12月31日兰州市区空气质量日报和同期兰州气象观测资料,分析了兰州市区可吸入颗粒物(PM10)和PM10重度污染季节分布特征。结果显示:5年间兰州市共出现108dPM10重度污染,其中97d分别出现在春季(3～4月)和冬季(12～2月)。其日平均浓度变化在春季和冬季分别表现为"陡峰型"和"缓慢累积型"。春季造成PM10重度污染的原因是强沙尘暴东移向下游的兰州输送大量尘土,主要由"外源"造成,污染日前后气象要素变化剧烈。冬季PM10重度污染由于地面连续处于地面高压和均压场影响之中,加之冬季近地面有逆温层结,抑制了污染物的扩散,地面气象要素表现为水平风速小、能见度差。 展开更多
关键词 PM10 重度污染 气象条件 分析
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春小麦产量对不同气候年型的响应及其与品种干旱敏感性的关系
7
作者 赵福年 刘江 +3 位作者 杨红燕 张强 雷俊 陈莉 《南京农业大学学报》 CAS 北大核心 2025年第1期97-107,共11页
[目的]本研究旨在分析旱地春小麦产量增加的品种特性及其与气候条件的关系,为区域小麦品种选育和作物布局提供参考依据。[方法]在半干旱雨养农业区布设春小麦长期定位试验(雨养处理),开展不同播期以及播前和生育期间不同灌水处理试验,采... [目的]本研究旨在分析旱地春小麦产量增加的品种特性及其与气候条件的关系,为区域小麦品种选育和作物布局提供参考依据。[方法]在半干旱雨养农业区布设春小麦长期定位试验(雨养处理),开展不同播期以及播前和生育期间不同灌水处理试验,采用K-means聚类分析方法划分春小麦气候年型,并利用参数化后的春小麦生长发育模型设置不同气候情景,模拟研究半干旱区雨养春小麦产量对气候年型的响应及其与品种干旱敏感性之间的关系。[结果]春小麦生长发育的气候条件可以分为5个不同的年型,其主要由播前土壤含水量和生育期大气干湿程度(潜在蒸散与降水量之差)决定;所构建的春小麦模型对发育期、地上部生物量、收获指数以及产量的模拟值与实测值相比,一致性指数均大于0.8,相对均方根误差均小于30%。通过模型模拟发现,在播期与播前土壤含水量固定的情形下,当生育期降水量小于140 mm时,对干旱敏感的春小麦品种产量高于对干旱呈中性的品种,而在生育期降水量大于200 mm时,对干旱不敏感的春小麦品种产量最高。[结论]本研究所构建的春小麦模型能够较为准确地模拟春小麦发育期、地上部生物量、收获指数及产量形成。对干旱敏感的春小麦品种在极端干旱气候年型下更容易获得较高的产量,而对干旱不敏感的春小麦品种则在水分条件相对适宜的气候年型下容易高产。 展开更多
关键词 作物模型 春小麦 等水和非等水性 极端干旱 气候年型
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黄土高原夜间地表能量不平衡问题的初步研究
8
作者 赵建华 张强 +4 位作者 王胜 梁芸 张良 岳平 赵福年 《地球物理学报》 北大核心 2025年第2期385-398,共14页
一般认为白天的地表能量不平衡(surface energy imbalance,SEI)主要由涡动相关法造成,但夜间湍流受到抑制,其产生的原因尚不清楚.本文分析了夜间与白天地表能量的区别,认为夜间土壤热量存在的双向传递慢过程、向上长波辐射位相延后与湍... 一般认为白天的地表能量不平衡(surface energy imbalance,SEI)主要由涡动相关法造成,但夜间湍流受到抑制,其产生的原因尚不清楚.本文分析了夜间与白天地表能量的区别,认为夜间土壤热量存在的双向传递慢过程、向上长波辐射位相延后与湍流相干结构是其重要原因.为此,本文利用黄土高原典型代表站的观测数据,对夜间SEI展开研究.发现:(1)考虑慢过程后,夜间土壤温度、土壤热通量、土壤热储与地表土壤热通量均有一定程度的增大,其能量闭合率(Energy BalanceRatio,EBR)提高了0.02或3%,达到0.71,能量平衡残差(Residual,Res)绝对值降低了0.8 W·m^(-2)或4%,为17.0 W·m^(-2);(2)考虑向上长波辐射位相延后,夜间向上长波辐射和净辐射均有所降低,其EBR也为0.71,也提高了0.02或3%,|Res|为15.5W·m^(-2),降低了2.3W·m^(-2)或13%;(3)考虑相干结构的贡献后,感热与潜热分别增大了53%(绝对值)和35%,其EBR未有显著变化,但|Res|降低了1.1W·m^(-2)或6%;(4)既考虑慢过程,又考虑向上长波辐射位相延后和相干结构时,夜间EBR为0.73,提高了0.04或6%,|Res|为14.8 W·m^(-2),降低了3.0 W·m^(-2)或17%.显然,这三个过程均可改善夜间地表能量闭合水平,但综合效应改善更大;(5)增加Durand(2022)提出的湍流通量漏失部分,可使EBR提高0.03,达到0.76,|Res|降低1.4 W·m^(-2),达到13.4 W·m^(-2),但也未闭合,故涡动相关法可能不是夜间SEI产生的主要原因.分析发现,长波辐射计的观测误差较大,且无世界标准;检测结果显示,长波辐射存在系统误差,且EBR和Res与长波辐射均存在显著的正相关关系,因此我们认为长波辐射的系统误差可能是夜间SEI产生的主要原因,提高长波辐射计的观测精度应该是改善夜间地表能量闭合水平的重要途径. 展开更多
关键词 夜间地表能量不平衡 慢过程 长波辐射位相延后 湍流相干结构 长波辐射计精度
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中国北方干旱多发带极端春夏连旱的主要影响因子特征 被引量：2
9
作者 陆晓娟 李忆平 王劲松 《高原气象》 北大核心 2025年第1期67-82,共16页
在全球变暖背景下,天气气候事件表现出的极端性愈加明显,由此造成的各种气象灾害对社会和经济的危害程度进一步加大。在中国北方干旱多发带(Northern Drought-prone Belt,NDPB),极端干旱事件发生的次数更为频繁、强度更为剧烈、范围更... 在全球变暖背景下,天气气候事件表现出的极端性愈加明显,由此造成的各种气象灾害对社会和经济的危害程度进一步加大。在中国北方干旱多发带(Northern Drought-prone Belt,NDPB),极端干旱事件发生的次数更为频繁、强度更为剧烈、范围更为广阔。本文利用气象干旱综合指数、站点的降水和近地面气温、再分析资料以及海表温度、积雪范围、海冰密集度资料,通过统计分析和合成分析方法揭示了NDPB极端春夏连旱事件的主要影响因子特征。研究表明,主要环流因子表现为:3月自巴芬湾东传的波列,5月从哈德逊湾南部到贝加尔湖以东“正-负-正-负-正-负”的位势高度异常,6月60°N附近东传的波列、丝路波列以及偏东偏弱的西太平洋副热带高压;主要的外强迫因子表现为:拉尼娜向厄尔尼诺的位相转变及印度洋海盆和北大西洋中部偏暖的海温异常,欧亚大陆中高纬和北美大陆40°N-60°N之间明显偏小、青藏高原前期偏大后期偏小的积雪范围异常,以及巴芬湾和戴维斯海峡附近偏少而格陵兰海附近偏多、从巴伦支海到喀拉海呈现“正-负-正”分布的海冰密集度异常。 展开更多
关键词 极端春夏连旱事件 影响因子 中国北方干旱多发带
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青藏高原冰川物质平衡变化特征及其对气候变化响应的研究进展 被引量：3
10
作者 王英珊 孙维君 +4 位作者 丁明虎 刘伟刚 杜文涛 秦翔 张东启 《气候变化研究进展》 北大核心 2025年第2期208-220,共13页
冰川是冰冻圈最重要的组成部分之一,冰川物质平衡是对气候变化最直接的响应。青藏高原被称为“亚洲水塔”,探明该地区山地冰川物质平衡变化,对评估海平面和水资源变化以及预警冰雪灾害风险具有重要意义。受“高原放大效应”影响,青藏高... 冰川是冰冻圈最重要的组成部分之一,冰川物质平衡是对气候变化最直接的响应。青藏高原被称为“亚洲水塔”,探明该地区山地冰川物质平衡变化,对评估海平面和水资源变化以及预警冰雪灾害风险具有重要意义。受“高原放大效应”影响,青藏高原升温速率高于全球平均水平且持续增暖,高原气候向暖湿化发展。西风和季风是青藏高原气候与环境变化的决定性因素,青藏高原冰川近年来基本处于退缩状态并在20世纪末加速损失,其中季风影响区的冰川退缩强烈,西风影响区的冰川趋于稳定甚至部分冰川出现前进现象,西风-季风过渡地区的冰川退缩程度减弱;青藏高原东南部冰川加速亏损,西北部冰川萎缩速率较小,冰川总面积在未来持续减小。高原大部分冰川对气温变化的敏感性高于对降水的敏感性,极端天气和大尺度环流对冰川物质平衡变化也有重要影响,但其影响机制亟需进一步加强研究。开展青藏高原地区冰川物质平衡变化研究,仍面临很多挑战,是冰冻圈科学领域未来的前沿科学问题和重点工作。 展开更多
关键词 冰川物质平衡 气候变化响应 气候敏感性 青藏高原
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河西走廊极端干旱区PM10质量浓度分布特征及其与气象要素关系研究 被引量：7
11
作者 曹玲 曹华 +3 位作者 于海跃 杨庆华 王凯 王秀琴 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2013年第11期1807-1813,共7页
利用敦煌和酒泉2007—2011年的PM10质量浓度资料和风速、气温、相对湿度、气压、天气现象等相关气象要素资料，分析了河西走廊西部极端干旱区不同下垫面环境PM。0质量浓度的时空分布特征，结果表明，下垫面是沙地环境的敦煌PMl0质量浓... 利用敦煌和酒泉2007—2011年的PM10质量浓度资料和风速、气温、相对湿度、气压、天气现象等相关气象要素资料，分析了河西走廊西部极端干旱区不同下垫面环境PM。0质量浓度的时空分布特征，结果表明，下垫面是沙地环境的敦煌PMl0质量浓度年平均值为128．9lμg·m-1，明显高于绿洲环境酒泉的76．1mg·m-1两站均是春季大于其他季节，尤以4月最为显著，敦煌和酒泉分别达到272．1lμg·m0和151lμg·m-2；PMl0质量浓度的不同分布特征与气象因素有密切的关系，尤其受沙尘天气的影响较大，其最大值可以反映沙尘天气的强度，非沙尘日PMl0质量浓度在不同下垫面条件下虽有一定相差，但空气质量状况均在“良”以上。两站PM10质量浓度日变化差异较大，敦煌四季的日变化特征均不特别显著，变化比较平稳，基本都呈单峰单谷型分布，最大值出现在17：00时左右，最小值出现在6：00左右；酒泉春、秋季日变化基本一致，呈单峰型，最大值出现在正午时段；夏季日变化规律性不明显，变化幅度比较平缓；冬季呈双峰双谷型，最大值和次大值分别出现在16：00和2：00左右，最小值和次小值分别出现在10：00和0：00左右。进一步分析发现，在沙尘日和非沙尘日PM10质量浓度明显不同，其对应的压、温、湿、风及能见度也有一定规律，沙尘日的日均风速和日最大风速大于非沙尘日，相对湿度、气压和能见度小于非沙尘日。两站的气温、气压、相对湿度、风速等气象要素与PM10质量浓度均有一定相关性，但PM10质量浓度的分布最终是受各要素综合影响的结果，敦煌和酒泉，PM值与PM10质量浓度日均值的相关性都很显著，相关系数分别为0．8961和0．9152，远高于其他各单气象要素与PM10质量浓度的相关性。两站沙尘日的昂M均值分别是非沙尘日2-3倍，因此气象影响指数能有效的区别沙尘日和非沙尘日。IPM的分布也能较好的反映PMl0质量浓度的分布，因此可用抽d来量化评价PM10质量浓度。 展开更多
关键词 PM10质量浓度 沙尘天气 气象要素 极端干旱区
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玛曲高寒草甸生态系统碳水通量与水分利用效率特征研究
12
作者 高叶荣 李锁锁 +2 位作者 王少影 潘永洁 曾鼎文 《高原气象》 北大核心 2025年第4期892-907,共16页
研究青藏高原高寒草甸生态系统碳水通量及水分利用效率(WUE)特征对准确评估气候变化背景下高寒草地生态系统的碳收支、水循环及碳水耦合具有重要意义。本文利用2012-2017年青藏高原东部中国科学院西北生态环境资源研究院若尔盖高原湿地... 研究青藏高原高寒草甸生态系统碳水通量及水分利用效率(WUE)特征对准确评估气候变化背景下高寒草地生态系统的碳收支、水循环及碳水耦合具有重要意义。本文利用2012-2017年青藏高原东部中国科学院西北生态环境资源研究院若尔盖高原湿地生态系统研究站玛曲观测点高寒草甸下垫面的涡动相关系统的观测资料,分析了生长季碳水通量、WUE的变化特征,并结合多元逐步回归和结构方程模型两种统计方法,得到了生长季碳水通量和WUE变化的主要驱动因子。结果表明:(1)玛曲高寒草甸生态系统6年的年平均净生态系统碳交换(NEE)、生态系统呼吸(Re)和总初级生产力(GPP)分别为-109.7、798.6和908.3 gC·m^(-2)·a^(-1),整体呈碳汇;蒸散(ET)6年年平均值为446.5 kg·m^(-2)·a^(-1);WUE 6年平均值为2.0 gC·kg^(-1)。(2)生长季NEE和GPP日变化呈现明显的单峰型,在一日14:00(北京时,下同)左右达到峰值,Re全天变化较为平缓,夜晚略低于白天;ET日变化呈单峰型,月平均值和月累积值在7月达到最大;WUE日变化呈不对称的“U”型曲线,最小值出现在13:00-14:00,WUE日值和日变化幅度在7、8月较大。(3)在生长季,多元逐步回归和结构方程模型均证实了温度在控制碳通量中的主导作用,以及辐射在控制ET中的主导作用,温度和太阳辐射是生长季WUE的主要影响因素。 展开更多
关键词 青藏高原 高寒草甸 涡动相关 碳水通量 水分利用效率
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青藏高原夏季局地陆-气相互作用及其对午后对流触发的影响研究综述
13
作者 孟宪红 赵采玲 +4 位作者 邓明珊 陈昊 赵林 李照国 吕世华 《气象学报》 北大核心 2025年第4期950-958,共9页
陆地与大气的相互作用和反馈非常复杂,需要从多个尺度进行定量、综合和过程层面的理解。局地陆-气相互作用是指在弱天气背景下,通过局地尺度上研究陆地表面和大气(即行星边界层)的联系,进而理解其对天气、气候的影响。因此局地陆-气相... 陆地与大气的相互作用和反馈非常复杂,需要从多个尺度进行定量、综合和过程层面的理解。局地陆-气相互作用是指在弱天气背景下,通过局地尺度上研究陆地表面和大气(即行星边界层)的联系,进而理解其对天气、气候的影响。因此局地陆-气相互作用采用过程链范式,研究比如从干湿土壤到对流触发或者与深对流形成的联系和链条。青藏高原(简称高原)陆面过程通过调控大尺度环流进而对中国乃至全球气候的影响在过去几十年取得了长足进步,但是局地陆-气相互作用对高原午后对流触发影响的研究则相对滞后。文中梳理了青藏高原局地陆-气相互作用过程及其对午后对流触发影响的观测事实、影响强度及其空间差异和机理,总结了当前研究的难点及未来的发展方向。 展开更多
关键词 青藏高原 局地陆-气相互作用 土壤湿度 午后对流触发
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土壤干旱过程中玉米叶片光响应特征及模拟
14
作者 胡啸 吕晓东 赵福年 《甘肃农业大学学报》 北大核心 2025年第4期56-64,77,共10页
【目的】探索土壤干旱过程中玉米叶片光响应特征及其适宜模拟模型,为干旱区玉米抗旱种植管理提供参考依据。【方法】在武威荒漠生态与农业气象试验站设置玉米桶栽控水模拟试验,采用Li-6400便携式光合仪测定土壤干旱过程中玉米叶片光合... 【目的】探索土壤干旱过程中玉米叶片光响应特征及其适宜模拟模型,为干旱区玉米抗旱种植管理提供参考依据。【方法】在武威荒漠生态与农业气象试验站设置玉米桶栽控水模拟试验,采用Li-6400便携式光合仪测定土壤干旱过程中玉米叶片光合生理指标及光响应过程,并选用4种常见光响应模型(直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型和指数模型)进行光合生理参数拟合分析。【结果】随着土壤干旱程度的加剧,在较强的光合有效辐射下,净光合速率显著下降,出现了光抑制现象。直角双曲线修正模型对暗呼吸速率、最大净光合速率和光饱和点的拟合效果最好,非直角双曲线模型对光补偿点的拟合最佳。在土壤干旱过程中,不同土壤水分状况对表观量子效率(AQE)、光补偿点(LCP)、最大净光合速率(P_(nmax))、光饱和点(LSP)和暗呼吸速率(Rd)光合参数影响不同。当土壤相对含水量大于44.60%时,各光合参数变化均较小。土壤相对含水量在44.60%~36.63%时,各光合参数均迅速减小。土壤相对含水量在36.63%~17.22%时,除LCP增大外,其他各参数值均较低且相对稳定。土壤相对含水量在17.22%~11.07%时,各光合参数达到最小值,导致玉米萎蔫。【结论】当土壤相对含水量在44.60%左右时,玉米可以产生较低水平的光合产物,维持缓慢生长,是干旱区玉米抗旱种植管理的关键阈值。 展开更多
关键词 干旱过程 土壤水分 光响应模型 光响应参数 玉米
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三江源区植被季节性变绿的水分驱动因子及其对气候变化的响应研究
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作者 王宇腾 柳媛普 +6 位作者 陈昊 李照国 马迪 尚伦宇 晋伟 孟宪红 赵林 《高原气象》 北大核心 2025年第4期908-922,共15页
三江源区植被季节性变绿对区域生态环境和水资源安全具有深远影响。本研究利用2003-2021年多源数据,采用趋势分析、相关分析和部分信息分解(PID)解耦分析,探讨了三江源地区植被季节性变绿的水分驱动因子及其对气候变化的响应关系。结果... 三江源区植被季节性变绿对区域生态环境和水资源安全具有深远影响。本研究利用2003-2021年多源数据,采用趋势分析、相关分析和部分信息分解(PID)解耦分析,探讨了三江源地区植被季节性变绿的水分驱动因子及其对气候变化的响应关系。结果表明:(1)2003-2021年间,三江源区春、夏、秋季叶面积指数(LAI)的线性趋势总体上升,但是不同季节的环境条件差异显著。春、秋季降水量、土壤湿度(SM)和积雪覆盖(SC)的线性趋势均表现出增加趋势,温度变化不明显;夏季温度的线性趋势轻微上升,但降水量和SM略有下降,SC变化不显著。(2)水分驱动因子对LAI的影响方面,相关分析研究表明,春、夏季LAI与SM显著正相关,秋季不显著;LAI与SC的相关性各季节均较弱。引入PID解耦分析方法,有效地揭示了SM和SC对LAI的非线性和协同影响。SC在春、秋季影响LAI变化的独立信息贡献更高,成为主要水分驱动因子,夏季则SM贡献更大;同时,SM和SC的协同作用在各季节对LAI变化起重要作用,协同信息贡献均超过30%。(3)水分驱动因子对气候变化的响应:相关分析研究表明,SM在各季节均与降水显著正相关,与春季温度显著负相关;SC在各季节均与降水显著正相关,与春、秋季温度显著负相关。PID分析也表明,降水是影响三个季节SM和SC变化的主要气象因子,对SM和SC的独立贡献均高于温度,但温度和降水对各季节的SM和SC的协同作用也不容忽视。 展开更多
关键词 三江源区 植被 土壤湿度 积雪覆盖 部分信息分解 气候变化
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播期调整对黄土高原半干旱区春玉米产量和品质的影响
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作者 周忠文 齐月 +1 位作者 刘英 雷俊 《农学学报》 2025年第9期6-13,共8页
为探究陇东地区春玉米产量和品质对水热变化的响应,在甘肃庆阳西峰区开展了分期播种试验,分析不同播期下春玉米生长发育、产量以及品质的变化特征。结果显示:春玉米随着播期的推迟发育期长度均缩短,适时早播可以延长生育期,充分利用气... 为探究陇东地区春玉米产量和品质对水热变化的响应,在甘肃庆阳西峰区开展了分期播种试验,分析不同播期下春玉米生长发育、产量以及品质的变化特征。结果显示:春玉米随着播期的推迟发育期长度均缩短,适时早播可以延长生育期,充分利用气候资源增加物质积累过程;不同播期各处理叶面积指数、干物质积累和产量构成要素变化较大,与水热资源的匹配度关系密切;干物重的增长速率有“慢-快-慢”的变化特征,七叶以前增长较慢,拔节—乳熟期增速加快,乳熟后增幅下降,抽雄—乳熟、乳熟—成熟的干物质量差异大;播种期变化对春玉米籽粒必需氨基酸、半必需氨基酸、非必需氨基酸及蛋白质、脂肪、粗纤维的影响不明显。研究发现,气象因子对玉米品质有直接的影响,根据气候年型,选择玉米适宜播期,使得灌浆期处于较为优越的光热条件下,避开霜冻、干旱等影响,玉米可以取得高产,春季3—4月上旬降水正常或偏多年份适宜早播,播种期最适宜期为4月20—25日,春季3—4月上旬降水偏少年份适宜迟播,播种期最适宜期为4月25日—5月5日。研究为气候变化背景下,西北黄土高原旱作玉米应对气候变化提供了参考。 展开更多
关键词 春玉米 播期 黄土高原 产量 品质 陇东地区
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陇中半干旱区霜冻变化特征及其预报
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作者 郭俊文 单红洮 郭俊庭 《现代农业科技》 2025年第1期138-141,共4页
为了有效减少霜冻灾害对农业生产的影响,基于1971—2020年陇中半干旱区气象观测资料,分析当地霜冻变化特征,并建立其预报方程。结果表明:该区域秋霜冻平均初日为10月4日,春霜冻平均终日为5月5日;秋霜冻初日显著推迟,全年平均无霜期显著... 为了有效减少霜冻灾害对农业生产的影响,基于1971—2020年陇中半干旱区气象观测资料,分析当地霜冻变化特征,并建立其预报方程。结果表明:该区域秋霜冻平均初日为10月4日,春霜冻平均终日为5月5日;秋霜冻初日显著推迟,全年平均无霜期显著延长,无霜期气候倾向率为3.94 d/10 a;霜冻初、终日及无霜期的波动幅度增大;研究区大范围的区域性霜冻大部分属于平流+辐射霜冻。在建立和完善霜冻防灾减灾管理机制,进一步提高监测、预报预警能力的基础上,建议采用传统防霜冻手段和现代防霜技术相结合,开展霜冻灾害综合防治,以减轻灾害损失。 展开更多
关键词 霜冻 变化特征 预报 对策 陇中半干旱区
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干旱指标研究的进展与展望 被引量：222
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作者 王劲松 郭江勇 +1 位作者 周跃武 杨兰芳 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2007年第1期60-65,共6页
对气象干旱指标、农业干旱指标、水文干旱指标和社会经济干旱指标4个方面的研究成果进行了较为全面的对比分析,并提出了干旱指标研究中仍存在的主要问题以及今后研究的重点与展望。干旱气候的影响具有持续时间长、范围广、灾害程度重的... 对气象干旱指标、农业干旱指标、水文干旱指标和社会经济干旱指标4个方面的研究成果进行了较为全面的对比分析,并提出了干旱指标研究中仍存在的主要问题以及今后研究的重点与展望。干旱气候的影响具有持续时间长、范围广、灾害程度重的特点,而干旱指标是衡量干旱气候的标准。分析指出,按照大气、土壤、水文和作物干旱的相互关系及其因果关系,应该首先考虑大气干旱,而考虑大气干旱时,最好利用降水百分数或距平百分率,这样便于统一比较各个地区的干旱程度。其次,再根据不同的领域和对象,考虑土壤、农作物、牧业和水文干旱等。在研制干旱指标时,要注意要素的可收集性及其适时性,考虑主要要素和监测业务的可行性,干旱指标要简单、明了,可计算性强,以便于业务使用和推广。 展开更多
关键词 干旱指标 气象干旱指标 农业干旱指标 水文干旱指标 社会经济干旱指标
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河西干旱区酿酒葡萄生长的气象条件 被引量：28
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作者 刘明春 张强 +2 位作者 邓振镛 康凤琴 韩永翔 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期1656-1663,共8页
按照平行观测的原则，利用2002、2003年两年田间试验资料，采用数理统计方法分析了河西内陆干旱区目前国内广泛种植的8个不同熟性酿酒品种的生长发育规律及其气象影响因子。结果表明：（1）新梢、果实生长呈抛物线型，生长关键期分别出... 按照平行观测的原则，利用2002、2003年两年田间试验资料，采用数理统计方法分析了河西内陆干旱区目前国内广泛种植的8个不同熟性酿酒品种的生长发育规律及其气象影响因子。结果表明：（1）新梢、果实生长呈抛物线型，生长关键期分别出现在5月上旬～6月中旬、7月上旬～8月上旬；糖分累积呈“S”型，积累关键期出现在8月中旬～9月上旬。枝条、果实、含糖量增长峰值点位相出现时间按中早熟、中晚熟、晚熟品种依次推后。（2）中早熟品种需≥10℃积温2800～2900℃，中晚熟种2900～3100℃，晚熟种3000～3200℃；新梢生长期35～50d，需≥10℃积温620～750℃。花期7～15d，需≥10℃积温130～320℃。浆果生长期50～65d，需≥10℃积温1100～1400℃。浆果成熟期35～50d，需≥10℃积温640～940％。（3）新梢生长量与日平均气温、日照时间和土壤湿度呈正相关。气温低于11～12℃时，新梢停止生长；果粒增长速度与平均气温、最高气温呈负相关，与相对湿度、降水量呈正相关。果粒增长适宜气温为20～21℃，超过21℃，增速明显变缓；含糖量积累与光、热因子均呈正相关，与水分因子呈负相关。品种熟性越晚，对气象条件反映越敏感。气温低于7～7．9℃时，糖分停止积累。通过酿酒葡萄适生气候条件分析，为区域化布局、产业化发展提供理论依据。 展开更多
关键词 河西走廊 酿酒葡萄 气象条件 干旱区
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中国干旱事件成因和变化规律的研究进展与展望 被引量：160
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作者 张强 姚玉璧 +6 位作者 李耀辉 黄建平 马柱国 王芝兰 王素萍 王莺 张宇 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期500-521,共22页
干旱是世界上危害最广泛、最严重的自然灾害之一。中国地处典型季风气候区,干旱灾害的影响尤为突出。国际上对干旱问题已经进行了大量研究,逐渐由对干旱的定性和表象的认识发展到对干旱客观特征的定量认识和形成机理的深入揭示。自新中... 干旱是世界上危害最广泛、最严重的自然灾害之一。中国地处典型季风气候区,干旱灾害的影响尤为突出。国际上对干旱问题已经进行了大量研究,逐渐由对干旱的定性和表象的认识发展到对干旱客观特征的定量认识和形成机理的深入揭示。自新中国成立以来,中国从以往仅对一些重大干旱事件的零散认识逐步发展到与国际干旱研究的完全接轨,干旱研究取得了长足进展。但是,目前对干旱研究取得的科学进展缺乏客观全面的整体认识,对干旱研究的发展方向尚未能充分洞察。为此,基于国际干旱研究现状,系统回顾了新中国成立以来中国干旱研究的历程,总结了中国干旱研究的重要进展,划分出了干旱事件的现象特征和时空分布、干旱形成机理及变化规律、干旱灾害风险和骤发性干旱研究兴起等中国干旱研究的4个主要发展过程。并从干旱事件特征、干旱时空分布、干旱变化规律、干旱成因、干旱影响机制、干旱风险形成过程以及干旱对气候变暖的响应、骤发性干旱的特殊性等方面归纳凝练了中国干旱研究的主要成果。同时,结合干旱研究的国际前沿、热点问题和发展趋势,科学分析了中国干旱研究的不足和问题,提出了中国未来干旱研究需要在加强典型干旱频发区综合性干旱科学试验研究的基础上,对干旱形成的多因子协同影响、陆-气作用对干旱形成发展的作用、骤发性干旱的判别及监测预测、各类干旱之间转换规律及其非一致性特征、关键影响期对农业干旱发展的作用、干旱对气候变暖响应的复杂性、干旱灾害风险的科学评估等重点科学问题上取得突破。 展开更多
关键词 干旱事件 形成机理 变化规律 进展与展望 中国
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