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AMSR-E土壤水分产品评价及在干旱监测中的应用

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干旱区研究 2021年第3期38卷 650-664页

作者：王静方锋黄鹏程岳平李江萍王大为中国气象局兰州干旱气象研究所甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室甘肃兰州730020 兰州区域气候中心甘肃兰州730020 兰州大学大气科学学院甘肃兰州730020

土壤水分在地表能量交换和气候变化中有重要作用。干旱为常见的自然灾害,土壤水分是反映干旱最直观的指标,利用微波遥感监测地表土壤水分具有明显优势,微波土壤水分产品也在干旱监测中具有重要作用,但由于地表下垫面的差异和反演算法的... 详细信息

土壤水分在地表能量交换和气候变化中有重要作用。干旱为常见的自然灾害,土壤水分是反映干旱最直观的指标,利用微波遥感监测地表土壤水分具有明显优势,微波土壤水分产品也在干旱监测中具有重要作用,但由于地表下垫面的差异和反演算法的精度,使土壤水分产品的应用受到了限制,因此,本研究对广泛使用的AMSR-E(Advanced Microwave Scanning Radiometer-Earth Observing System)土壤水分产品在中国范围内的精度及在干旱监测中的作用进行评价。结果表明:AMSR-E能较好的反映站点不同深度的土壤水分情况,大多数站点存在极显著相关关系,但20 cm相关性低于10 cm,且高相关系数区域明显缩小;下垫面为白地的农试站观测的土壤水分和AMSR-E土壤水分产品之间的相关性显著高于种植作物下的农田区这2种数据的相关性;对于大多数下垫面类型,站点土壤水分和AMSR-E土壤水分之间存在明显的正相关关系,且达到极显著相关,对10 cm土壤水分观测,相关性最好的是种植高梁下观测的土壤水分,相关性达到了0.579,对20 cm土壤水分观测,相关性最好的是棉花下观测的土壤水分,相关性达到0.528。春季、夏季和秋季的相关性较高,而冬季相关性略低;在种植作物的情况下,东北、华南和西北地区,站点和AMSR-E土壤水分观测相关性较好,仅考虑白地的情况下,西北、西南和华中区域,这2种数据的相关性更高些;AMSR-E较农试站土壤水分取值范围宽,但不同区域AMSR-E土壤水分取值峰值不同,华北区域2种土壤水分观测分布和波动较为一致;AMSR-E基本能反映北方干旱和南方多雨引起的土壤水分差异趋势;大多数站点和大多数作物类型下,10 cm站点土壤水分和AMSR-E土壤水分相关性较好的情况下,20 cm也会有这样的表现。其次,AMSR-E土壤水分产品提取的土壤水分距平百分率与同期的降水距平百分率之间的相关性较好,尤其在西北地区和北方大部分区域更明显,AMSR-E土壤水分产品能较好的反映降水的波动和干旱的发生状况。

关键词： AMSR-E土壤水分产品土壤水分降水距平指数作物类型

三种干旱指数在2009—2010年云南特大干旱中的应用比较研究

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人民珠江 2012年第2期33卷 4-6页

作者：付奔金晨曦云南省水文水资源局云南昆明650106

本研究将目前国内外常用的降水距平指数、标准化降水指数和降水百分位指数,应用于2009—2010年云南特大干旱,分析3种指数应用效果,并探讨其适用性。结果显示:3种干旱指数计算结果与实际干旱情况存在一定误差。其中降水距平指数应用情况... 详细信息

本研究将目前国内外常用的降水距平指数、标准化降水指数和降水百分位指数,应用于2009—2010年云南特大干旱,分析3种指数应用效果,并探讨其适用性。结果显示:3种干旱指数计算结果与实际干旱情况存在一定误差。其中降水距平指数应用情况相对较好,在干旱发展阶段吻合程度相对较高;标准化降水指数与降水百分位指数在区域平均尺度上的评估不存在差异,使用时取二者之一即可。基于目前对3种指数的分析,以单一的气象干旱指数进行旱情监测,存在较大的局限性,需引入综合干旱指数应用于旱情监测。

关键词：云南特大干旱降水距平指数标准化降水指数降水百分位指数

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干旱对鄱阳湖湿地影响研究

干旱对鄱阳湖湿地影响研究

作者：甘小艳南昌大学

学位级别：硕士

鄱阳湖属于典型的湖泊湿地,具有湿地独特的水文、土壤、生态特征。但是,鄱阳湖区却是江西省气候最干旱的区域之一,近几年来正面临着干旱问题,尽管水网比较密集,但是当遭遇严重干旱年份、尤其是连年干旱的时候,江河湖干涸,抗旱水源严重缺... 详细信息

鄱阳湖属于典型的湖泊湿地,具有湿地独特的水文、土壤、生态特征。但是,鄱阳湖区却是江西省气候最干旱的区域之一,近几年来正面临着干旱问题,尽管水网比较密集,但是当遭遇严重干旱年份、尤其是连年干旱的时候,江河湖干涸,抗旱水源严重缺乏,对湖区的社会经济发展,尤其是农业生产构成严重的威胁。2003年以来,鄱阳湖进入连续干旱;加上三峡工程的运行,长江中下游干流和鄱阳湖枯水期水位连创新低,低水位持续时间延长。干旱使湖泊水质劣化、草洲植物群落退化,水生生物和越冬候鸟大量减少,同时对城乡居民生活用水、农业生产、灌溉、航运、水产捕捞等经济社会发展产生了严重影响。鄱阳湖区湿地资源面临巨大的压力,需要对该生态系统进行合理的管理和保护。针对上述情况,本文通过对收集的鄱阳湖水文、气象、遥感等历史资料进行处理和分析：运用具有观测范围广、信息量大、获取信息快、可比性强等优点的遥感技术,建立鄱阳湖区水文、气象、遥感综合干旱监测指数,对鄱阳湖区的干旱进行定量监测和分析;通过对干旱状态下的鄱阳湖湿地生态系统的现状和变化特征进行分析,从而掌握干旱对鄱阳湖湿地变化的影响规律,探索鄱阳湖湿地生态干旱的研究方法和新技术手段。研究主要内容及结论如下： 1、系统的介绍了有关干旱的理论知识,包括干旱的定义、干旱的特点、四种常见的干旱类别及其它们各自的干旱指标。最后根据干旱指标确定的科学性、可操作性、简洁性、目的性等原则,选取降水距平指数、水位指标、植被供水指数的综合指数来刻画鄱阳湖干旱。 2、利用植被指数和陆地表面温度建立了植被供水指数模型;利用江西星子观测站点的日水位资料、南昌和波阳以及星子的日降水资料建立了水位指标和降水距平指数;提出了鄱阳湖VSWI和降水距平指数的干旱定量分级。最终通过实际分析,得出遥感、水文、气象的综合指数来监测鄱阳湖干旱。即：在001～033、337～353天中采用水位指标;在049-257天中采用植被供水指数;在273～321天中采用降水距平指数。结果表明：用该综合模型指数来监测鄱阳湖干旱是可行的。 3、利用遥感、水文、气象综合指数监测了2007～2009年鄱阳湖的干旱情况;对比分析了VSWI与星子水位、降水之间的联系;总结了鄱阳湖干旱发生的原因。结果表明鄱阳湖在这三年中,均发生了伏、秋、冬旱连春旱,但是秋旱最严重。其中2007年的干旱最严重,其次是2009年,再次是2008年;鄱阳湖西、南部较东、北部更容易发生干旱,湖区较容易发生特别干旱的地方有新建县、进贤县、余干县,其次是波阳县和永修县、星子县。九江县、德安县、湖口县、都昌县在全年中比较少发生干旱,即便发生了干旱,也是轻度的干旱;水位、降水和植被供水指数VSWI具有一定的正相关关系;降水表现出对干旱有一定的滞后性;鄱阳湖干旱主要受降水减少、长江和“五河”低水位的影响。 4、基于鄱阳湖NDVI、水质、农业统计数据,分析2007～2009年间干旱对鄱阳湖植被、水质、农业带来的影响,探讨抗旱方法。结果表明,干旱将减小植被面积,使得植被结构和多样性遭到破坏;干旱导致水体自净能力下降,水质降低;干旱减少鱼类产卵场和索饵场,使得鱼类的生存空间减少,鱼类捕捞难度下降;干旱减少鸟类食物来源,恶化鸟类的栖息环境,使得候鸟的数量降低;此外干旱对农业生产和城市供水都产生一定的影响。在抗旱方法上,主要可以从工程措施和非工程措施着手,包括提高水利设施的能力、增强防旱气象工程和生态工程、增加防旱抗旱意识、发展节水型农业、合理分配和调度抗旱水源、建立抗旱基金制度等措施。

关键词：鄱阳湖干旱植被供水指数降水距平指数影响

1948-2001年全球陆地9-11月降水场的气候变化和特征研究

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1948-2001年全球陆地9-11月降水场的气候变化和特征研究

作者：杨扬南京气象学院

学位级别：硕士

本文对Chen等2002年发布，2001年最新补充更新的全球陆地9-11月降水资料1948-2001年进行了全面分析。利用小波分析方法、计算趋势系数的方法，对全球陆地9-11月及各月降水的周期特征和趋势特征进行分析。指出，全球陆地9-11月及各... 详细信息

本文对Chen等2002年发布，2001年最新补充更新的全球陆地9-11月降水资料1948-2001年进行了全面分析。利用小波分析方法、计算趋势系数的方法，对全球陆地9-11月及各月降水的周期特征和趋势特征进行分析。指出，全球陆地9-11月及各月降水序列有明显的与2-7年ENSO周期相吻合的变化周期，也有年代际变化。指出，除了10月有较弱的负趋势以外，全球陆地9-11月、9月及11月的降水均有明显的负趋势。指出，全球变暖和ENSO现象是造成全球陆地9-11月及各月降水长期趋势变化的可能原因。提出了利用降水距平指数和旱涝面积指数对全球及大尺度区域9-11月进行旱涝年的划分，以及蒙特卡罗检验方法。并划分和检验了1948-2001年全球9-11月的旱涝年。指出，全球尺度的旱涝年与冷暖事件有密切联系。旱涝年的分布有明显的年代际特征。划分并检验了南、北半球9-11月的旱、涝年。指出，南、北半球以及北半球与全球的旱涝年有明显的正相关。划分并检验了欧亚大陆、非洲大陆、澳洲大陆、北美大陆、南美大陆和南极大陆等6个大区域9-11月的旱涝年，指出了各大区域9-11月的旱涝年之间的相互联系。初步探讨了全球及各大区域旱、涝年与关键海区海温异常之间的关系。

关键词：全球陆地降水 9-11月蒙特卡罗检验趋势变化年代际大尺度旱涝年降水距平指数旱涝面积指数

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包头夏季降水的气候分析与预报

内蒙古气象 1995年第4期 11-12,16页

作者：王明力包头市气象台

包头夏季降水的气候分析与预报王明力（包头市气象台）包头市地处黄河北部大青山南部，夏季降水集中，特别是盛夏七八月份正是山洪多发时期，每逢山洪出现，暴涨直泻，含沙量大，极易成灾。准确的长期天气趋势预报是预防和减免洪涝灾害... 详细信息

包头夏季降水的气候分析与预报王明力（包头市气象台）包头市地处黄河北部大青山南部，夏季降水集中，特别是盛夏七八月份正是山洪多发时期，每逢山洪出现，暴涨直泻，含沙量大，极易成灾。准确的长期天气趋势预报是预防和减免洪涝灾害的前提条件。为此本文着重从长期天气...

关键词：包头市夏季气候分析环流降水预报降水距平指数

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近50年西南地区气象干旱演变特征分析

近50年西南地区气象干旱演变特征分析