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。

中国夏季风过渡区是全球陆-气相互作用强盛区域之一，也是极端天气灾害频发且易造成严重经济损失的区域，对过渡区陆-气相互作用的进一步认识将有助于提升该区域防灾减灾能力。以近年来中国气象局干旱气候变化与减灾重点实验室为平台开展的夏季风过渡区相关项目群取得的研究成果为基础，对过渡区陆-气相互作用时空分布规律、陆面水分收支对夏季风响应新特征、边界层时空变化特征及发展机制、季风与陆-气相互作用对区域气候影响、陆-气相互作用对作物产量影响以及多因子和多尺度动力学粗糙度参数化方案等方面的新进展进行系统总结，并根据夏季风过渡区陆-气作用研究的发展趋势，提出今后应在侧重加强陆-气交换多循环过程对夏季风年循环响应规律研究基础上，探讨陆-气相互作用对夏季风的多尺度动态响应，建立地表过程和大气边界层关键物理量的气候动力学关系，以改进和提升区域气候模式模拟水平。该工作对推动我国陆-气耦合过程的研究具有重要意义。

基于1961—2022年安徽省80个国家气象观测站逐日降水和平均气温资料，利用区域性极端事件客观识别方法识别区域性高温和干旱过程，进一步提取过程历时、影响范围、过程强度指标，并应用于已构建的综合强度评估模型，对2022年高温干旱开展异常气候特征分析和区域性过程综合评价。结果表明：2022年夏季安徽省平均气温较常年同期偏高2.2 ℃，为1961年以来同期最高；6—9月降水量偏少达4成，为1961年以来同期第四少。持续高温少雨导致安徽省淮河以南出现严重干旱。2022年夏季出现6次区域性高温过程，其中8月1—23日综合强度达“特强”等级，虽不及1966、1967和2013年高温过程，为历史第四强，但年度累计综合强度为1961年以来最强。夏秋季出现2次区域性干旱过程，与1961年以来最强的其他9次区域性伏秋连旱过程相比，截至9月30日，7月28日以来的区域性干旱过程已持续65 d，综合强度等级为“特强”，但不及1966、1967、1978和2019年过程。

干旱是中国影响范围最广、造成经济损失最严重的自然灾害之一，直接威胁国家粮食安全和社会经济发展，对干旱问题的认识和研究有助于提升国家防旱减灾能力。自新中国成立以来，中国对于干旱气象的研究取得了丰硕的成果。本文以21世纪以来中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室为平台开展的与干旱气象相关的科研项目群取得的研究成果为基础，通过成果检索，对干旱监测技术、干旱时空分布规律、干旱致灾特征、干旱灾害风险及其对气候变暖的响应以及干旱灾害风险管理与防御技术等方面的新进展进行总结和归纳。同时，基于干旱气象研究的前沿发展趋势，提出中国未来干旱气象研究应在加强气候变化背景下干旱高发区综合性干旱观测试验基础上，从不同维度和尺度定量研究干旱形成机理，构建多源数据融合和多方法结合的综合干旱监测新方法，揭示干旱致灾机理，科学评估干旱灾害风险，提出具有可执行性的风险管理策略等重点科学问题上取得突破。这对于推动中国干旱气象研究具有积极意义。

利用定西试验基地2017年5月的平行对比观测资料,分析陆面过程观测试验的仪器精度和观测误差。结果表明：HMP45D型空气温湿度传感器、107-L型土壤温度传感器、WAA151型风速仪、HFP01型土壤热通量板和涡动系统（CSAT3+Li-7500）观测数据的偏差较小,均在允许范围内,说明相同仪器之间的观测数据基本一致,但观测土壤湿度的CS616型仪器在使用时需要订正;不同型号仪器观测长短波辐射的一致性很高,其相关系数均近乎1;观测数据的偏差也直接影响能量闭合率,试验中湍流通量观测偏差造成地表能量闭合率0.61%~2.20%的不确定性,可利用能量观测偏差造成地表能量闭合率0.08%~1.67%的不确定性。

利用1961—2018年内蒙古自治区119个气象站常规气象观测资料和1981—2018年11个农气站马铃薯生育期观测资料,采用逐级订正法,模拟分析马铃薯生育期气候生产潜力的时空变化特征,探讨马铃薯气候生产潜力对辐射、气温、降水变化的响应。结果表明:(1)内蒙古马铃薯生育期气候生产潜力多年平均为18 889 kg·hm^-2,明显低于光合(32 095 kg·hm^-2)和光温(30 829 kg·hm^-2)两级生产潜力。(2)近58 a各级生产潜力均呈不显著减小趋势,且年际波动较大,其中气候生产潜力的年代际波动幅度更大,其变化与降水量变化存在显著正相关。(3)内蒙古马铃薯生育期光合生产潜力自西向东递减,光温生产潜力东西两侧低、中部高,而气候生产潜力高值区主要在中部偏南地区。(4)内蒙古大部地区马铃薯生育期气候生产潜力呈减小趋势,仅呼伦贝尔市中北部、兴安盟西北部、锡林郭勒盟东北部及赤峰市西部等地区为增大趋势。(5)辐射变化对马铃薯生育期气候生产潜力影响大部地区不明显。气温变化对马铃薯生育期气候生产潜力影响多为负效应,中西部大部地区和东南部地区负效应最为明显;正效应仅集中在呼伦贝尔市中北部、兴安盟西北部地区。内蒙古西部大部地区、呼和浩特市、赤峰市西部及兴安盟东部等地区降水变化对马铃薯生育期气候生产潜力的影响为正效应,而乌兰察布市南部、赤峰市东部和呼伦贝尔市西部和东部等地区为负效应。

陆面过程和大气边界层是气候系统的重要环节，对大气和气候有明显影响。本文在总结以往研究过程的基础上，归纳了我国西北干旱区陆面过程和大气边界层在4 个方面的独特性，分析了这些独特性对天气过程和气候特征的6 个方面影响。并且，讨论了陆面过程和大气边界层科学未来需要重点关注的4 个重要问题，对如何继续发展做了一些初步思考。

 使用FieldSpec Pro FR2500 便携式光谱仪，在甘肃典型区域，测定了一些特色农作物和典型植被的反射光谱。利用计算机编程技术，建立了西北地区典型地物光谱数据库。文章主要介绍了光谱数据的采集，数据库系统的建立过程以及数据库的应用和存在的一些问题。

土壤热通量在地表能量交换中扮演着重要角色，干旱半干旱区土壤热通量更加重要。利用张掖国家气候观象台的土壤热通量观测资料，分析了不同天气状况下戈壁土壤热通量的日变化特征及其与辐射通量的关系。结果表明：晴天大气向土壤传递热量，阴天和雨天土壤释放的热量大于获得的热量。另外还分析了土壤热通量季节和年变化特征。在秋冬季节，土壤热通量基本处于负值而春夏则刚好相反。

在总结陆面降露水研究工作基础上,比较系统地讨论了降露水的形成机制;分析了与温度、湿度、风速、云特征、地形等气候和环境因素的关系;论述了陆面降露水的生态、气候和生物化学效应,同时还讨论了降露水研究中存在的几个问题。

利用累积距平等方法对柴达木盆地近46 a (1961～2006年)气温、降水资料进行了分析,探讨了柴达木盆地气候变化对荒漠化的影响。结果显示:柴达木盆地气候变暖趋势明显,土地沙漠化面积扩大、植被退化、覆盖率减少和盐渍化程度加重。气候变暖、多大风、蒸发强是影响该区土地荒漠化的主要自然原因之一。

简要阐述了陆面水分过程的内涵，论述了干旱半干旱区陆面水分过程的独特性，提出了干旱半干旱区生态和土壤特性对陆面水分过程的敏感性。并且，总结了国内外陆面水分过程的研究现状，分析了干旱半干旱区陆面水分过程研究的不足之处，讨论了进一步开展干旱半干旱区陆面水分过程研究的思路。