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1.
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, 张 良
干旱气象    2024, 42 (1): 27-38.   DOI: 10. 11755/j. issn. 1006-7639(2024)-01-0027
摘要138)      PDF(pc) (10861KB)(163)    PDF(mobile) (10861KB)(10)    收藏
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。
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2. 2023年上半年我国干旱的特征及其成因分析
王 昀, 王丽娟, 陆晓娟, 张金玉, 王芝兰, 沙 莎, 胡 蝶, 杨 扬, 颜鹏程, 李忆平
干旱气象    2023, 41 (6): 884-896.   DOI: 10. 11755/j. issn. 1006-7639(2023)-06-0884
摘要168)      PDF(pc) (46906KB)(324)    收藏

2023年1—6月我国西南、华北东部、华东北部、华中南部、华南及东北中部等地均发生不同程度的气象干旱,严重影响农业生产、制约当地经济发展。为提高应对旱灾能力,及时开展防灾减灾工作,应对旱情进行实时总结,本文利用 K干旱指数、MCI指数、T-N通量和 CABLE 陆面模式,以及气象观测数据、再分析数据、土壤水分资料等,综合分析区域性干旱事件的时空分布特征及成因。结果显示:(1)2023年上半年,中国西南和内蒙古东部地区发生严重区域性干旱,西南地区经历了从持续型到骤发型的干旱转变,而内蒙古地区则持续干旱。(2)同期 500 hPa高度场在中高纬度呈“两槽两脊”型,西太平洋副热带高压异常西伸北抬,欧亚中纬度Rossby波异常偏弱,导致中高纬地区的平直西风和冷空气影响减弱,造成西南地区和内蒙古东部地区降水偏少,进而引发区域性干旱。(3)2023年上半年,冬季La Niña事件转为春季El Niño事件,导致西南地区对流活动偏弱,诱发持续高温干旱天气;内蒙古地区的海温敏感区分布导致其上游高压脊稳定,造成内蒙古东部地区干旱少雨。

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3. 基于ERA5-Land产品的黄河流域蒸散时空变化特征
杨扬, 王丽娟, 黄小燕, 齐月, 谢蕊
干旱气象    2023, 41 (3): 390-402.   DOI: 10.11755/j.issn.1006-7639(2023)-03-0390
摘要285)   HTML15)    PDF(pc) (17539KB)(619)    收藏

近年来,黄河流域气候发生明显变化,对流域地表水文、生态等过程产生显著影响。研究黄河流域蒸散时空变化特征,对加深陆-气相互作用认识及区域水资源管理有重要意义。本文分别在黄河源区、河套地区以及黄河下游地区选取一个代表性站点[海北、SACOL(Semi-Arid Climate and Environment Observatory of Lanzhou University)和禹城站]的观测资料,检验欧洲中期天气预报中心ERA5-Land产品中蒸散资料在黄河流域的适用性。在此基础上,利用ERA5-Land资料中1980—2021年逐月潜热通量资料,结合经验正交函数分解(Empirical Orthogonal Function,EOF)、功率谱和回归分析研究近42 a黄河流域蒸散时空变化特征。结果表明:ERA5-Land资料能够反映海北、SACOL和禹城站蒸散变化特征,与观测资料的相关性较好,偏差和均方根误差较小,适用于黄河流域蒸散时空变化特征分析。黄河流域不同区域蒸散存在多时间尺度变化,显著振荡周期主要为5、15 a,有明显的年际和年代际变化。黄河流域不同区域年蒸散EOF分解第1模态表现出同位相变化,在2004年前后由增大转为减少趋势;第2模态为偶极子分布,空间分布表现反向变化特征。近42 a黄河流域年蒸散为明显减少趋势,不同区域减幅不同,下游减少速率最快,为-3.74 mm·a-1,河套地区为-2.82 mm·a-1,黄河源区减少速率相对平缓。夏季蒸散变率最大,河套和下游减少速率较大;冬季蒸散变率较小,黄河源区减少速率最大,为-0.48 mm·a-1

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4. 2022年夏季长江流域重大干旱特征及其成因研究
李忆平, 张金玉, 岳平, 王素萍, 查鹏飞, 王丽娟, 沙莎, 张良, 曾鼎文, 任余龙, 胡蝶
干旱气象    2022, 40 (5): 733-747.   DOI: 10.11755/j.issn.1006-7639(2022)-05-0733
摘要1711)   HTML87)    PDF(pc) (55275KB)(1814)    收藏

干旱是影响范围最广的自然灾害之一。2022年夏季发生在长江流域的异常高温干旱事件不仅强度大,而且持续时间长,是一次罕见的重大干旱事件,对我国的社会经济造成了十分严重的影响。鉴于这次事件的极端性,本文在客观分析此次事件演变特征的基础上,揭示大气环流和外强迫异常对此次高温干旱的可能影响。研究发现,气象干旱指数及土壤湿度监测结果一致表明本次旱情从6月开始出现,7月迅速发展,进入8月后范围进一步扩展、强度进一步加剧。与此同时,流域内整体气温偏高,部分地区高温日数超过40 d。此外,夏季整个流域的蒸散量距平是1960年以来的历史第二高值(仅次于2013年高温伏旱),进一步加剧了长江流域的水分亏缺程度。从环流特征来看,夏季西太平洋副热带高压异常偏强西伸、极涡面积偏小及强度偏弱、南亚高压偏强东移,共同导致长江流域的水汽输送条件偏弱、下沉气流盛行,使得整体条件不利于降水发生。而前期拉尼娜事件的持续、印度洋偶极子负位相的出现以及春季青藏高原西北部积雪负异常的持续,可能是导致今年夏季环流异常的主要外强迫因子。

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5. 南亚高压的水平和垂直结构及其变化特征
吴辉, 雒佳丽, 纪海宇, 王丽娟, 田红瑛
干旱气象    2019, 37 (5): 736-746.   DOI: 10.11755/j.issn.1006-7639(2019)-05-0736
摘要457)      PDF(pc) (4731KB)(1969)    收藏
利用1948—2016年NCEP/NCAR月平均再分析资料,对南亚高压的水平与垂直结构、中心强度、位置及多年变化特征进行分析。结果表明:与多年平均相比,在上对流层下平流层区域(70、100、150、200 hPa),不同典型异常年份南亚高压的水平结构表现出双中心、纬向与经向跨度变大的特征,但不同高度其水平范围变化不同。近69 a对南亚高压内部空气束缚的东风急流最大风速整体呈减弱趋势,而西风急流的最大风速则无明显变化趋势。南亚高压的热力和动力垂直结构在不同年份有所不同,即东、西风急流强度和温度异常存在年际差异。1948—2016年南亚高压的厚度有明显的年际变化,大致为6.32~6.42 km。各高度南亚高压中心位势高度值在1975—1980年间均上升了0.1 gpkm左右,且中心位置存在东西振荡和南北位移,但这种变化幅度存在一定差异。
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6. 欧空局主被动微波土壤水分融合产品在甘肃省干旱监测中的应用
胡蝶, 沙莎, 王丽娟, 王玮
干旱气象    2019, 37 (4): 517-528.  
摘要398)      PDF(pc) (7204KB)(1178)    收藏
选取甘肃省为研究区域,利用自动土壤水分观测站(ASMS)0~10 cm土壤体积含水量数据对ESA CCI_SM(European Space Agency climate change initiative soil moisture)产品进行质量评估,并基于此产品分析长时间序列土壤体积含水量的时空变化特征,在此基础上,进一步构建土壤水分状态指数(soil moisture condition index,SMCI)应用于干旱监测。结果表明:(1)ESA CCI_SM在陇东地区与自动站土壤水分观测值的相关性最好(R=0.71),其次是陇中、陇南和甘岷地区,共有92%的站点的R通过0.01显著性检验。(2)ESA CCI_SM产品较好地呈现了西北部土壤湿度较干燥、东南部较湿润的空间分布特征。土壤体积含水量具有明显季节变化,秋季较高,其次是夏季,冬春季较低。(3)基于ESA CCI_SM产品构建的SMCI较好地监测出2002年7—10月伏秋连旱和2009年4—6月春夏连旱的发生发展过程,该数据产品在陇东和陇中雨养农业区的干旱监测应用较好。
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7. TRMM降雨数据在甘肃省干旱监测中的应用
胡蝶,郭铌,王丽娟,沙莎,王玮,芦亚玲,王芝兰
干旱气象    DOI: 10.11755/j.issn.1006-7639(2017)-03-0374
8. RegCM4.0不同对流参数化方案对山东省气温和降水的模拟
商林1,孟祥新1,雒佳丽2,王丽娟3
干旱气象    DOI: 10.11755/j.issn.1006-7639(2016)-06-0995
9. 混合像元对遥感干旱指数监测能力的影响
王丽娟,郭铌,沙莎,胡蝶,王玮,邓祖琴,刘伟刚
干旱气象    DOI: 10.11755/j.issn.1006-7639(2016)-05-0772
11. 干旱区荒漠草原过渡带快速变化的陆面过程特征观测分析
杨扬,左洪超,王丽娟,杨启东,杨彦龙
干旱气象    DOI: 10.11755/j.issn.1006-7639(2015)-03-0412
12. 基于 Radarsat -2sar 数据反演定西裸露地表土壤水分
胡 蝶,郭 铌,沙 莎,王丽娟,李巧珍,王 静,刘伟刚
干旱气象    DOI: 10.11755/j.issn.1006-7639(2014)-04-0553