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河海大学陆桂华教授团队:大范围干旱动态监测与预测

来源:潇湘晨报      作者:{#Author      点击: 发布时间:2021-09-13

干旱灾害是国内外普遍关注的重大环境与气候问题之一。干旱监测与预测是干旱防御的重要手段,大范围干旱动态监测与预测是我国社会经济发展中亟待解决的重大科学技术问题。《大范围干旱动态监测与预测》(陆桂华,吴志勇,何海著. 北京:科学出版社,2021.6)作者从事干旱方面的研究与实践多年,获得了较丰富的研究成果。

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本书从分析和处理干旱监测与预测基础信息入手,研究大范围干旱监测指数与干旱多尺度预测方法,构建了大范围干旱动态监测与预测系统

 

 

基于观测和再分析资料,研究干旱天气系统异常特征,揭示了干旱发生与异常天气系统之间的关系。通过开发实时水文、气象数据融合分析技术,实现包含地面观测资料、再分析资料和卫星产品的多源数据融合,获得服务于旱情监测与预测系统的全国高精度、高时空分辨率的降水和气温资料,以及全国土壤田间持水量分布等基础资料。

 


 

基于帕尔默干旱指数和标准化降水指数构建了综合气象干旱指数。利用大尺度水文模型,重建了近50 年中国陆面10km×10km 网格的逐日土壤含水量和径流量数据库,并据此构建土壤含水量距平指数和标准化径流指数。

 


 

在致旱天气系统异常特征研究的基础上,以及在识别区域干旱海气要素场显著相关区,概化干旱气候模式的前提下,构建基于前期环流因子的干旱年尺度预测模型和基于同期天气系统异常信号的干旱季尺度预测模型。通过优化基于天气预报模式的全球模式动力降尺度方案,在三个全球模式预报偏差订正的基础上,提出基于多模式降水预报集成方案

 


 

在上述研究基础上,将水文模型与大气模式耦合,研制出可实际应用的全国大范围干旱动态监测与预测系统,实现了全国范围陆气耦合的动态旱情监测与预测。

 

 

▲ 本书主要内容框架

本书内容涵盖干旱监测与预测的主要环节和关键技术,在结构体系上分为基础信息、干旱指标、预测方法和系统构建四部分,通过理论与实践相结合的方式向读者呈现了作者在干旱监测与预测研究方面多年的心血。这四部分内容既自成体系,又紧密联系,既能突出我们致力于解决干旱监测与预测关键问题的学术思想,又便于广大读者更好地了解大范围干旱动态监测与预测的技术环节。

本文摘编自《大范围干旱动态监测与预测》(陆桂华,吴志勇,何海著. 北京:科学出版社,2021.6)一书“前言”“第1章 绪论”,有删减,标题为编者所加。

ISBN 978-7-03-067762-4

责任编辑: 周 炜 付 瑶

本书从致旱天气系统异常特征分析入手,基于陆气耦合的思路,重点研究耦合气象水文模型的大范围干旱动态监测与预测方法。针对中长期干旱预测问题,运用改进的信号场技术,研究了天气气候系统异常与区域干旱发生的关系,基于前期和同期大气环流异常信号构建了基于环流异常的中长期干旱年尺度和季尺度预测模型。针对点尺度观测土壤含水量难以识别大范围干旱的问题,构建了基于水文模拟的大范围干旱识别指标体系,结合全国实际旱情的发生频率制定了土壤含水量距平指数干旱等级划分标准。此外,提出了子流域响应函数与扩散波相结合的汇流方法,构建了基于网格与子流域融合的大尺度汇流模型,建立了全国范围逐日的、网格化的标准化径流干旱指数。评估了多种数值天气预报模式在中国区域的预报效果,构建了适用于中国九大干旱区的多模式降水预报集成方案。采用气象-水文耦合的方式,基于遥感、水文、气象等多源信息,构建了可业务化运行的大范围干旱动态监测与预测系统,实现了大范围干旱时空变化的动态监测,以及年尺度、季尺度和旬尺度的多尺度预测。

本书可供高等学校水利类专业师生及相关工程技术人员参考。

 

 

 

采编:guoq

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