在全球变暖背景下,土壤水分是影响气候干旱、作物生长和环境变化的关键因素。利用遥感技术反演土壤水分,不仅能提高干旱预警能力,对于农业发展、生态保护和修复也具有重要意义。本文总结了当前土壤水分反演常用的遥感数据并分析其发展趋势,从光学、主被动微波角度详细阐述了各反演方法的原理、优缺点及发展方向,并进一步探讨了土壤水分研究的4个主要领域:主被动微波、多源数据融合、空间尺度转换及方法和模型的改进。最后,总结了遥感技术在土壤水分反演领域的演变趋势,并对未来发展提出展望。
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。
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。
气候康养旅游指数是人体舒适度在气候康养旅游中的应用,旨在表征旅游目的地气候环境状态,是综合衡量旅游者气候幸福感的指标。本文检索了Web of Science和中国知网数据库进行可视化分析,阐释气候康养旅游和人体舒适度指数的内涵,总结气候康养旅游和人体舒适度指数的历史演进,探讨气候康养旅游指数研究存在的问题和对策,以期为未来气候康养旅游指数的深入研究和产业可持续发展提供理论支持。结果表明:(1)英文研究更关注旅游满意度和竞争力,而中文研究更关注人体舒适度、气候舒适度和康养旅游。(2)人体舒适度指标主要由气象因子和服装热阻等构成,旨在反映人体对环境舒适度的感受,而气候康养旅游指数不仅涵盖了气象因子、审美因素,还考虑了空气质量、氧含量等康养因素,旨在综合评估旅游活动的适宜性和旅行者气候康养的效果。
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。
对流起沙是一种由热力对流湍流直接夹卷沙尘进入大气的起沙机制,由于其频繁发生,长期累积的沙尘排放贡献不可忽视。根据国内外研究现状,总结归纳对流起沙的发生机理和影响因素,介绍目前相关的参数化方案,并从发生条件和起沙通量等方面分析对流起沙与跃移起沙、尘卷风的异同。最后,对对流起沙的野外观测和参数化方案改进等方面提出建议:应加强对流起沙潜在活跃区的观测及比较不同沙源地对流起沙的特征,进一步构建土壤湿度、植被覆盖等影响因素的修正函数以提升模式模拟性能。