基于MODIS的青海冷湖地区大气水汽含量时空分布特征研究

为了解青海冷湖地区大气水汽含量时空分布特征,确定天文台选址和最佳观测时间段,本研究利用2015—2020年的1931景MODIS日尺度提取了冷湖地区大气水汽含量数据,并结合NCEP再分析资料对其结果进行验证,对冷湖地区长时序大气水汽含量时空分布特征和土地覆盖类型等因素进行分析。结果表明：(1)研究区2015—2020年年平均大气水汽含量为059 g/cm²,冬季大气水汽含量最低,为009～251 g/cm²;(2)研究区土地覆盖类型与大气水汽含量存在明显相关性,草地和裸地共占研究区总面积的852%,其大气水汽含量平均值低于06 g/cm²;(3)从大气水汽含量季节性分布特征来看,研究区春、秋、冬三个季节大气水汽含量常年为03～1 g/cm²,且冬季大气水汽含量为0～03 g/cm²的地区占研究区总面积的9751%。研究结果可为确定研究区天文台选址和最佳观测时间段提供理论依据。     

福州市夏季干旱变化及典型旱涝年水汽特征研究

采用福州市1961—2021年的逐日平均气温、降水资料以及同期的第五代ECMWF大气再分析全球气候数据(ERA 5),基于标准化降水蒸散指数(SPEI)分析福州市夏季干旱及典型旱涝年水汽特征。结果表明,(1)福州市干旱时间呈“正常—旱—涝”分布;连江和长乐干旱发生频率较高;干旱程度以中旱和轻旱为主。(2)典型旱年受反气旋控制,水汽通量小且水汽辐散;水汽含量和降水效率比涝年偏低1.8mm和12.3%;北部和南部站点的降水效率大于中部地区。(3)水汽收支上经向的水汽输送量大于纬向;典型旱年水汽亏损0.2×10⁷kg/s,比涝年少1.1×10⁷kg/s。     

重庆夏季旱涝急转与大气环流异常的联系

 利用1961—2012年期间重庆的逐月降水和同期NCEP/NCAR再分析资料、NOAA的海温、国家气候中心提供的126项环流指数等资料,结合长周期旱涝急转指数,分析了重庆旱涝急转的时间演变特征及其与同期和前期大气环流异常的联系.结果表明：重庆夏季旱涝急转事件有阶段连续性和间歇性并存的特点,年际差异大,涝转旱强度通常比旱转涝强度偏强.旱转涝年的旱期与涝转旱年的涝期比较,其环流特征为西太平洋副高偏西、偏强、面积偏大,低层垂直下沉运动较强,来自南海及西太平洋的水汽输送较弱,重庆易处于水汽输送辐散区,易少雨偏旱.而旱转涝年的涝期对比于涝转旱年的旱期来看,其环流特征为欧洲西岸的槽偏强,极涡偏弱,西太平洋副高偏强、偏西,低层垂直上升运动较强,来自南海及西太平洋的水汽输送较强,重庆易位于水汽输送辐合区,易多雨偏涝.西太平洋副高的季节内振荡的异常是重庆旱涝急转的主要原因.前期3月和4月的PDO和西风漂流区海温指数可以作为预测重庆夏季旱涝急转的一个先兆信号,前期3月和4月的PDO偏强（弱）、西风漂流区指数偏弱（强）时,重庆夏季可能易发生旱转涝（涝转旱）事件.
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重庆夏季旱涝急转与大气环流异常的联系

利用1961—2012年期间重庆的逐月降水和同期NCEP/NCAR再分析资料、NOAA的海温、国家气候中心提供的126项环流指数等资料,结合长周期旱涝急转指数,分析了重庆旱涝急转的时间演变特征及其与同期和前期大气环流异常的联系.结果表明:重庆夏季旱涝急转事件有阶段连续性和间歇性并存的特点,年际差异大,涝转旱强度通常比旱转涝强度偏强.旱转涝年的旱期与涝转旱年的涝期比较,其环流特征为西太平洋副高偏西、偏强、面积偏大,低层垂直下沉运动较强,来自南海及西太平洋的水汽输送较弱,重庆易处于水汽输送辐散区,易少雨偏旱.而旱转涝年的涝期对比于涝转旱年的旱期来看,其环流特征为欧洲西岸的槽偏强,极涡偏弱,西太平洋副高偏强、偏西,低层垂直上升运动较强,来自南海及西太平洋的水汽输送较强,重庆易位于水汽输送辐合区,易多雨偏涝.西太平洋副高的季节内振荡的异常是重庆旱涝急转的主要原因.前期3月和4月的PDO和西风漂流区海温指数可以作为预测重庆夏季旱涝急转的一个先兆信号,前期3月和4月的PDO偏强(弱)、西风漂流区指数偏弱(强)时,重庆夏季可能易发生旱转涝(涝转旱)事件.     

1994年前汛期广东区域水汽输送分析

分析了１９９４年前汛期广东区域大气水汽与水汽输送,指出了这段时期水汽含量和水汽输送特征,水汽通量散度时空分布及变化,水汽突变（主要由高空湿层增厚引起）与夏季风建立和“９４６”暴雨的发生的关系．观测研究表明,在暴雨期,在时间尺度上水汽散合是短周期的,在垂直方向上有多个水汽无辐散层．     

云南秋季降水的变化特征及其成因分析

利用NCEP/NCAR再分析资料、SST资料以及云南124个站逐月降水资料,对云南秋季降水的变化特征及其成因进行了分析.结果表明:云南秋季降水地区分布差异明显,哀牢山以西以南地区秋季降雨量较多,以东以北地区降雨量少,雨量最少的区域在高寒山区以及干热河谷地区.趋势分析表明云南中部及以东地区和西南部秋季降雨量有减少的趋势,西北部和西部地区秋季降雨量有增多的趋势.主分量分析表明云南秋季降雨量第1主分量存在着一致偏多(或偏少)的特征;云南秋季降雨量第2主分量表现为西北东南向的反向振荡分布.相关分析表明近地面冷高压的活动、500 h Pa高度场上极涡和乌山阻高以及南支槽的强弱、700 h Pa经向风的异常以及850 h Pa云南气温的高低对云南秋季旱涝的变化影响较大.合成分析表明,云南秋季降水旱涝年水汽来源和含水量不同,降水偏多年份的水汽主要来源于印度洋至孟加拉湾和西太平洋至南海的水汽输送,大气含水量高,水汽饱和程度高;而偏少年份水汽主要来自中纬度西风的输送,大气含水量低,水汽饱和程度低.低层辐合、高层辐散的散度场配置和明显的上升运动是云南秋季降水偏多的原因之一.低纬高原秋季降水与海温异常存在密切关系.当夏威夷群岛以东附近海温偏高,马来西亚以东至关岛附近海温偏低时,云南秋季降水偏多.     

华北地区大气水分气候变化及其对水资源的影响

利用NCEP／NCAR1948～2003年分析格点资料,研究了华北地区大气水分气候的变化及其对水资源的影响．结果表明：华北地区大气中水汽含量自20世纪60年代初至80年代中期呈持续下降趋势,80年代中期以后略有回升,但幅度不大,90年代中期以后又呈下降趋势,在21世纪初期与历史最低水平接近;华北地区大气水汽含量与降水量及水资源总量的关系密切,大气水汽含量的减少趋势与降水量及水资源总量的变化一致．     

大气降水环境下玉米生长期旱涝频率及防御对策

以作物生长期内供需水量比作为作物旱涝等级指标,通过对聊城市1961—2010年玉米生长期内的大气降水统计资料的分析,明确了鲁西平原地区玉米生长期内大气降水的多寡对夏玉米正常生长的影响,确定了符合玉米生长期的旱涝年景评价指标.根据旱涝指标,明晰了玉米生长期内的旱涝变化频率特征:旱涝灾害频繁,50 a中玉米生长期内出现干旱32 a,出现频率为64%.雨涝年6 a,出现频率为12%.干旱和雨涝年的频率为76%,即在大气降水环境下,玉米生长期内发生旱涝的概率大于十年七遇;作物生长期内旱涝频率各年代逐渐增大,作物因旱涝受灾呈现出明显加重的趋势,对农业生产和粮食安全的威胁愈加突出,对生态农业建设构成较大威胁.结合作物生长期内大气降水的多寡导致的旱涝频繁的特征,提出了做好抗旱涝防减灾工作的对策.     

1960—2005年长江上游水文循环变化特征

对长江上游水汽含量以及各边界水汽通量、水汽收支的变化特征进行分析,建立了长江上游水文循环概念模型,并通过分析水循环参数的变化特征讨论水文循环的陆面分支与大气分支之间的相互作用和变化过程.结果表明:长江上游为水汽汇区,净水汽收支为23 790 t/s;纬向为水汽输出向,纬向水汽通量减小趋势显著.整个上游地区水汽收支变化趋势不显著,水汽输入总体呈微弱减小趋势.尽管当地蒸散发形成的降水在区域总降水量中的贡献尚不足10%,但蒸散发量对当地水文循环的作用正逐年增加.     

MODIS近红外/红外通道反演大气水汽含量及比较

对中分辨率成像光谱仪MODIS(moderate resolution imaging spectrometer)反演大气水汽含量的算法过程作了推导和分析,并用TERRA-MODIS数据反演了大气水汽含量.对MODIS近红外、红外通道反演大气水汽含量结果和地面探空数据进行了比较分析.得到了以下主要结论:在晴空区域,两者反演的结果一致性较好;在有云区域,红外通道受云污染导致反演失效,而近红外通道可以很好地完成反演.结果表明,近红外反演方法是可行的.对MODIS近红外通道反演存在的局限性也作了讨论.     

2019年水环境安全热点回眸

 水是生命之源，水环境安全是人类生存与发展的必要条件。2019年，水污染控制、地表水生态环境、地下水环境保护等领域科技进展显著。本文围绕水资源、水生态、水环境，介绍了2019年生活污水与工业废水污染控制、地表水生态流量与氮排放限值、地下水资源保护与污染防控等方面的全球科技研究热点及亮点工作，回顾了中国水环境安全的2019年。     

山西省水资源开发利用中存在的主要问题

论述了山西省水资源开发利用中存在的主要问题。     

北京市水危机与水资源可持续利用对策

针对北京市水资源短缺和近年来水供需矛盾加剧问题,在总结北京市近20年水资源量和用水结构变化的基础上,分析了北京市水危机发生的原因,探讨了北京水资源合理利用和保护的途径。研究表明,开源与节流并重,保护与利用并举,最大限度地挖掘当地水资源潜力,是解决当前和今后几年北京水资源供需矛盾和实现水资源可持续利用的有效措施。     

小区供水水质问题与对策

介绍了我国自来水水质现状。对小区饮用水水质污染原因进行了分析，主要是输配水管道内的腐蚀、沉淀及粘垢，防腐衬里层渗出，余氯，管网管理不善，调贮水设备形成的二次污染及其它外界因素，并提出了改善措施。     

虚拟水战略中的蓝水和绿水细分研究

 对虚拟水资源中的蓝水和绿水进行细分,在此基础上评价通过实施虚拟水战略节约的能被农牧业生产之外其他社会经济部门利用的水资源量,是在更宽广范围内进行区域水资源优化配置的重要前提。通过构建蓝水绿水细分模型估算了虚拟水战略中的蓝水资源量和绿水资源量,并以北京市为例开展实证研究。结果表明,北京市主要粮食作物生长消耗的虚拟水中,在考虑土壤水储存和不考虑土壤水储存两种情况下,2007年消耗的蓝水资源量分别为6.21、6.29亿m3,均明显多于同期消耗的绿水资源量;1999年以来基于粮食贸易输入的虚拟水资源量和蓝水资源量迅速增加,其中蓝水输入量最高已达38.80亿m3,而2001—2007年基于口粮贸易的蓝水输入量占相应实体水资源量的比例均高于50％。因此,近年来虚拟水战略在缓解北京市水短缺危机方面已发挥了重要作用,而对虚拟水资源中蓝水和绿水进行细分可为在更宽广范围内进行区域水资源优化配置提供参考。     

无负压给水设备在区域供水中的应用

分析了目前城市区域供水设备中水池或水箱的缺陷,详细介绍了无负压给水设备的优势、特点和存在的不足,以期为解决城市区域供水困难提供借鉴。     

咸宁地区农业水问题及对策

成宁地区农业水的主要问题包括：水利设施问题；供需过程错位；水污染、水疾病和水土流失问题；以及水的经营和管理不善等．解决这些问题，必须在充分认识区域水文、地质规律及农业生态的基础上，贯彻有关法规，革新管理体制，实施水利设施论证、设计、建设、管理的风险责任制．同时优化种植业结构，培育优良品种，发展大农业和乡镇企业．     

东北地区城市水生态文明建设的思考

以我国正在开展的水生态文明建设为出发点,详细解析了生态文明和生态文明城市的内含以及具体要求。结合东北地区水资源、水环境、水文化现状和特点,论述了东北地区水生态文明建设需考虑的主要内容,为水生态文明城市建设提供参考。     

贵州开阳县党寨天然泉水水质的分析研究

运用饮用天然矿泉水检测方法 GB/T8538-2008和生活饮用水标准检验法GB5749-2006,对贵州开阳县党寨天然泉水的感官、界限、限量、污染物及微生物等指标进行检测分析。结果表明,党寨天然泉水符合限量指标要求,没有有害物质,是安全的,可作为健康的优质饮用水。     

我国水资源现状与用水策略初探

淡水资源的匮乏,严重制约着国家经济与社会的发展。以2025年的水资源状况为研究对象,利用二次指数平滑法对2025年的用水需求进行预测,结合我国水资源现状,从海水淡化、延伸南水北调、加强水资源保护三方面提出我国今后的用水策略。研究表明：高新海水淡化技术可降低成本,有效解决沿海地区用水问题;将南水北调中线从石家庄延至太原,在山西境将中线和汾河连接,可缓解山西的缺水问题;占水量和降水量对用水量的影响显著,建议通过＂阶梯水价＂,加强水资源管理与保护,进而可实现节约用水的目的。