基于重力反演与气候实验(Gravity Recovery and Climate Experiment, GRACE)卫星观测数据分析中国北方旱区近20 a的陆地水储量变化,并结合多种观测和模式数据分析其变化特征和原因。结果表明,2002—2020年中国北方旱区陆地水储量以每年17.80±1.72 Gt的净速率下降。地下水、根区土壤水和表层土壤水均不同程度减少。归因分析发现:在中国北方旱区,地表升温和人为耗水等因素造成蒸散大量增加。蒸散的负向贡献超过同期降水的正向贡献,使得区域净水储量持续减少,区域水资源压力攀升。因此,需要在中国北方旱区采取更有效的节水措施和建立全面的水资源监测系统。

利用2007 年1 月至2008 年12 月CLOUDSAT 和CALIPSO 卫星主动遥感资料分析了我国西北3 个典型区域不同云类型的宏观及微观的垂直结构特征。结果表明: 黄土高原、祁连山和天山地区的年均总云分数分别为62． 8%， 65． 2% 和73． 4%; 3 个区域的积状云在夏秋季节发展旺盛，而层状云在冬春季节占主导地位。云层垂直方向的概率密度分布具有显著的区域和季节变化特征，其峰值位于2 ～ 6 km 之间。各个区域云液态水含量自云底向上有明显的递减趋势，夏季天山和祁连山地区低层具有丰富的云水资源，峰值分别达0． 47 mg /m ³、0． 38 mg /m³。各个区域的云液态水含量峰值以冬季最小，夏季最大。对应的液态云有效粒子半径平均值位于8 ～ 16 μm 之间。降水云的有效粒子半径随高度上升具有明显的递减趋势，而非降水云则存在较弱的增加趋势。这种云层垂直方向上的结构变化对降水有直接影响，是评估人工增雨潜力的重要依据。

兰州大学半干旱气候与环境观测站( SACOL)是国内第一个在高校建立的研究型气候与环境观测平台,拥有各类精密大气探测仪器。针对当前气候站仪器分散、数据格式多的特点,本文提出了大气探测仪器系统集成新思路,利用1台主控计算机完成对所有观测仪器的控制: (1)将已具有网络接口的观测系统(微脉冲激光雷达、大气质量监测系统)通过Hub连接至主控机,利用远程桌面完成对观测子系统的控制; (2)利用PCI总线,扩展主控计算机的串口数量,使TP WVP3000和CE - 318与主控机直接通信; (3)采用电流环技术,将MFR等观测仪器输出的RS232信号经过长线驱动器,能够达到最远2 000 m的通讯距离; (4)对具有美国Campbell数据采集器的近地层观测、辐射、土壤、通量等仪器,使用串口设备联网服务器将RS232信号转换成TCP数据格式,经以太网口发送至主控计算机,同时创建出与真实串口无区别的虚拟串口,不需要修改原有的基于COM通讯的Loggernet软件。本文方法以现代通信技术为基础,建立多种数字通讯传输方式,实现观测仪器集成式的自动化管理。关