河北省冬小麦—夏玉米干旱灾害风险评估

目的 通过分析河北省冬小麦和夏玉米的干旱灾害风险的时空分布格局,从致灾因子危险性、承灾体暴露性、环境敏感性、防灾减灾能力4个因子出发确定10个指标,为河北省农业防旱抗灾工作提供科学支持。方法 文章基于自然灾害理论,利用2000—2018年河北省气象站点数据,计算水分亏缺指数,并通过建立农作物减产率和水分亏缺指数的关系来确定不同干旱等级的临界阈值,建立基于信息扩散理论的干旱危险性评估模型。利用遥感数据以及统计年鉴数据,建立承灾体暴露性模型、环境敏感性模型和防灾减灾能力模型,在此基础上,对河北省冬小麦和夏玉米不同生育阶段进行干旱灾害综合风险评估。结果 （1）将信息扩散模型应用于小样本事件中,弥补资料不足带来的缺陷,可对不同级别的干旱进行风险评估;（2）干旱发生程度以轻度干旱和中度干旱为主,发生严重干旱的概率极低,致灾因子是影响旱灾程度的关键因素;（3）冬小麦和夏玉米在不同生育阶段风险的空间分布是不均的,高风险区和中高风险区呈现零星点状分布,冀中和冀南综合风险比较高,防灾减灾能力在一定程度上缓解了旱灾对该区的影响力度,而对于冀东地区来说,承灾体的暴露性以及防灾减灾能力决定了旱灾对该区的影响力度。结论 因此,建立的冬小麦和夏玉米不同生育期干旱灾害风险评估模型可有效地识别农业旱灾高风险区,服务于农业生产实践,可为防灾减灾提供支持。     

中国蒸散时空变化规律及其对耕地旱灾影响研究

目的 探究中国蒸散发时空变化规律,揭示耕地蒸散发特征与干旱灾害间的关系,为我国农业干旱灾害预警体系提供参考。方法 文章基于MODIS ET模型,将2001—2018年8天复合遥感数据及每日气象再分析数据输入模型估算陆面蒸散量,分析中国陆面蒸散量时空变化规律;根据土地覆盖类型提取中国耕地地块,探究中国耕地蒸散量变化特征;结合干旱灾害统计数据,揭示我国耕地地表类型中蒸散变化对干旱灾害的作用机制。结果 （1）2001—2018年中国陆地年总蒸散量和年均蒸散量总体呈上升趋势,空间上呈东南—西北逐渐减少的分布特征,高值区位于华南地区和西南地区,其次是华北地区,低值区位于东北地区和西北地区。（2）不同季节、不同月份之间蒸散发差异较大,夏季的蒸散量最高,春、秋次之,冬季蒸散量最小。（3）2001—2017年中国耕地面积呈现先增加后减少的趋势,2004年耕地面积达到峰值1.424亿hm²;截止2017年末,我国耕地面积达到谷值,为1.421亿hm²。（4）2001—2018年全国耕地年蒸散总量整体呈略微上升趋势,年际变化较大。五大粮食主产区中,长江中游及江淮地区年均蒸散量最大,四川盆地和黄淮海平原次之,三江平原和松嫩平原相对年均蒸散量最小。（5）在长江中游及江淮地区、四川盆地和黄淮海平原,蒸散发和干旱灾害具有较强的相关性;但在三江平原及松嫩平原,两者的相关性并不显著。结论 蒸散发作为大尺度可观测量在部分地区可以较好的反演干旱特征,研究中国不同下垫面蒸散发变化规律同时辅助其他变量,或许能为农业干旱监测预警进而估测粮食产量提供新的思路和方法。     

GNSS信号估算大气可降雨系统原理及应用进展

目的 通过分析机器学习方法与传统方法各自的优势和缺陷,可以融合机器学习方法和传统方法各自的优势,有效克服经验模型的缺陷,同时提高降雨估算精度,增强了降雨预测的可靠性,从而预防自然灾害。方法 文章指出将人工智能等相关算法引入GNSS大气可降水量的反演过程成为了当前研究的重要方向,特别是将深度学习神经网络等模型运用到GNSS大气可降水量的探测实验中不仅能够提高实验运算效率及反演精度,还可以在一定程度上减少工作量。结果 根据系统组合的PPP模式实验数据显示运用北斗系统进行大气可降水量反演具有可行性,反演结果与探空数据有很好的一致性,且将机器学习方法运用到多系统组合的PPP模型的精度更高,能够为天气预测提供技术支撑。结论 通过对GNSS反演大气可降水量发展的分析,归纳了当前利用GNSS反演大气可降水量的研究方法,对GNSS的大气水汽含量反演从理论到技术应用进行了梳理。同时研发基于约束下的GPS系统和我国北斗卫星系统的联合大气水汽反演系统对于进一步推动GNSS技术在气象和农业方面的应用具有重要作用。     

全球近40年地表温度时空变化分析

目的 地表温度是研究全球气候变化的关键参数之一，气候同化数据集具有大尺度、连续、时空代表性强的优点，非常适合用来探究全球地表温度的长期变化规律。方法 文章基于1981—2020年ERA5地表温度逐月数据，利用MATLAB编程以及GIS空间分析功能，研究了全球地表温度在年际和季节尺度上的时空变化规律。结果 （1）近40年的全球平均地表温度接近14.92℃，最冷和最暖地表温度分别出现在1985年和2020年。（2）全球地表温度分布具有较强的空间差异，呈现出大致与纬度平行，从赤道到向两极递减的分布格局，且北半球地表温度稍高于南半球的特点。（3）从时间变化趋势来看，全球绝大部分区域地表温度呈现0.02℃/年的增长速率，其中北半球增长速率高于南半球，欧洲、亚洲和北美洲增长速率高于其他大洲。（4）从区域尺度上来看，全球变暖并不是绝对的，比如北美洲中部、南美洲北部、大西洋北部、印度半岛、太平洋中部和东北部、澳大利亚西部地区以及南极洲大部分地区和沿海呈现降温趋势。结论 全球绝大部分地区近40年地表温度呈现出缓慢的增长趋势，且增长速率北半球大于南半球。     

利用被动微波数据AMSR-E对2008年中国南方雪灾监测分析

2008年中国南方地区遭遇50年不遇的低温、雨雪、冰冻天气,电力、交通、通信、房屋、农田等受到严重破坏,迫切需要利用卫星遥感影像对灾情进行监测、分析评估,指导抗灾救灾。光学和热红外遥感受云和大气的影响比较大,此次实时监测主要利用微波数据进行分析。由于受灾范围面积广、强度大,被动微波数据AMSR-E是很好的选择。该文主要介绍对在雪灾发生期间利用AMSR-E数据监测雪灾面积变化和厚度(强度)分布,应用分析表明被动微波数据能够很好地用来监测雪覆盖面积变化和强度分布,但在沿海(湖泊)地区需要进一步加强研究。