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基于泉州地区17口地震流体观测井水样的水化学组分、氢氧同位素,分析了该区地下水水化学特征、氢氧同位素特征和水循环机制,为该区地下流体地球化学背景场的建立及流体异常判别提供科学依据.研究结果表明:该区地下水水化学类型以Cl-Na型、HCO3-Na型和HCO3-Ca型为主,沿海高矿化井呈Cl-Na型,受海水混入与蒸发浓缩作用,内陆低矿化井以HCO3型为主,水化学组成受硅酸盐矿物风化溶解影响;Na-K-Mg三角图显示,多数井点水岩作用未达到平稳,地下水循环周期较短,但少数高矿化度井点接近平衡,反映存在深部循环或滞缓水流;地下水δD和δ¹⁸O均位于区域大气降水线附近,表明补给来源以大气降水为主;离子比值与Gibbs图解显示,地下水化学组分主要受岩石溶滤作用和阳离子交换吸附作用共同作用,沿海井还叠加了海水混合与蒸发浓缩作用;水循环表现为内陆以浅循环,水岩作用为主,沿海受断裂通道与海水混合影响,矿化度与离子浓度显著升高.

[目的]桉树人工林作为滇中地区兼具生态效益与经济效益的重要林分,却因林下植被稀疏、地表覆盖不足而存在加剧水土流失的风险.通过探究不同地表覆盖处理方式对桉树人工林土壤斥水性(SWR)及水土流失的影响,对滇中地区防治水土流失具有重要意义.[方法]在昆明市海口林场设置径流小区,观测保留杂草与枯落物(WL)、仅保留枯落物(L)、清除所有覆盖(O)和计划火烧(F)4种处理的SWR动态与产流产沙特征.[结果](1)地表覆盖显著影响SWR,土壤自然斥水性(NSWR)和土壤潜在斥水性(PSWR)均以WL处理SWR最强,L与F处理次之,O处理最弱,且各处理的NSWR时间变异性大于PSWR;灌草盖度对SWR的影响显著大于现存枯落物生物量(p<0.05).(2)O(68.01 mm)和F(63.06 mm)处理的产流量显著大于L(2.34 mm)和WL(4.42 mm)处理(p<0.05),O(1 784.76 kg/hm2)处理的产沙量显著大于F(54.66 kg/hm2)、WL(4.95 kg/hm2)和L(2.34 kg/hm2)处理(p<0.05),WL与L处理能有效抑制水土流失.(3)与SWR相比,灌草盖度与现存枯落物生物量是除降水量之外影响产流产沙的主导因子.[结论]灌草与枯落物覆盖虽然显著增强SWR,但并未因此导致产流产沙的增强,地表覆盖的物理防护作用在水土保持中仍然起主导作用.维持良好的灌草与枯落物覆盖是控制桉树林地水土流失的关键管理措施.

为探究赣州市降水量变化特征,文章研究近 50 年的日降水观测数据,针对原始序列存在缺失的问题,首先采用历史同日平均与线性插值相结合的方法对其进行插补,构建了连续完整的降水序列.随后,采用多种方法对年降水量的变化趋势与突变特征进行了分析.结果表明:近 50 年赣州市年降水量平均值为 2158.6mm,变异性为 0.18.此外,赣州市降水量丰沛、年际波动强烈但长期趋势平稳的特征,但 1984 年识别为突变点,其主要是由于区域气候对全球变化的响应.研究揭示了赣州市降水量的变化特征及其作用机理,可为水资源管理及防灾减灾提供科学依据.

干旱是江苏省最主要的气象灾害之一,准确评估区域干旱时空演变特征对农业水资源管理和防灾减灾具有重要意义.基于第二代中国区域高时空分辨率气象驱动数据集(CMFD2.0)、江苏省内13 个常规气象站以及3 个太阳辐射观测站逐日气象数据,采用 FAO56 Penman-Monteith(P-M)模型和 Priestley-Taylor(P-T)模型估算参考作物蒸散量(ET0),评估 CMFD 2.0 产品在江苏省的适用性,分析 CMFD 2.0 产品结合 P-T 模型估算 ET0 精度,并评估 CMFD 2.0 降水产品误差在月尺度标准化降水蒸散指数(SPEI)计算以及干旱事件识别中的传递,最后结合改进的 Mann-Kendall 方法从年际变化、季节分异和空间格局3 个维度分析江苏省气象干旱频率、历时和强度的时空演变特征.结果表明,CMFD 2.0 日尺度最高气温、最低气温、太阳辐射及月尺度降水产品具有较高精度,决定系数(R2)为0.987、0.950、0.871 及0.960,均方根误差(RMSE)为1.30℃、2.17℃、2.95 MJ/(m2·d)和18.18 mm,但日尺度降水产品精度相对较差(R2=0.648,RMSE 为6.16 mm).基于 CMFD 2.0 驱动 P-T 模型估算的 ET0与基于站点实测气象数据驱动 P-M 模型估算的 ET0具有良好一致性(R2=0.88,RMSE 为0.81 mm/d).基于 CMFD 计算的SPEIcmfd与站点 SPEIsta结果高度一致(R2=0.942,RMSE 为 0.24),干旱等级识别总体分类精度(OA)为 87.72%,Kappa 为0.760,误差主要集中于相邻等级,整体不影响区域干旱监测可靠性.江苏省 1951-2024 年平均 SPEI 无显著变化趋势,但季节差异明显,春季 SPEI 呈显著下降趋势,平均变化率为-0.083/(10a),其余季节平均 SPEI 变化趋势均不显著.各等级干旱发生频率由大到小为轻旱(15.6%)、中旱(9.5%)、重旱(3.8%)、特旱(2.1%),2 月发生干旱频率最高(36.0%),10 月发生干旱频率最低(30.7%).干旱次数和累计历时呈北高南低的空间格局,干旱强度表现出更复杂的局地差异,苏北地区为干旱敏感区,而苏南地区干旱更多表现为低频、高烈度事件.在季节上,全省春季干旱发生频率空间差异最大(2.7%～60.2%),夏季空间差异最小(23.9%～43.2%).春、秋和冬季干旱频率呈单一纬度梯度,在研究时段内以上升趋势为主,其中春季上升趋势达显著水平的面积占比为52.7%,而夏季干旱频率以下降趋势为主.干旱历时和强度均呈北部上升以及南部下降的变化特征,苏北地区干旱风险较高,需加强监测预警.

棉花生产对气候变化的反馈机制是棉花种植规划和稳产的重要科学依据.然而,"气候-管理-作物"三元交互对塔里木河流域棉花生产的影响仍不清晰.为此,本研究基于气象观测数据和校准后 DSSAT-CROPGRO-Cotton 作物模型,揭示了1980-2020 年"气候-管理-作物"下塔里木河流域棉花产量、全生育期和灌溉量的时空变化特征,基于情景扰动评估了棉花生产对气候因子耦合下的综合敏感性.结果表明:1980-2020 年间,塔里木河流域棉花生长季气温显著增加,最低气温升温速率高于最高气温,降水量稀少且年度变异大,辐射量降低不显著.早播对提高产量有巨大潜力,较传统播期可增产8.7%,但早播带来的气候风险依然存在.早播延长了全生育期,增加了所需灌溉量.流域尺度上,棉花产量呈显著增加趋势,增速为22.3 kg/(hm2·a);全生育期呈显著缩短趋势,变化速率为-0.539 d/a;灌溉量呈不显著减少趋势,变化速率为-0.650 mm/a.最高气温已处于产量"积极-消极"转变窗口,最高气温升高和辐射量降低对产量影响消极,但最低气温和 CO2 浓度升高补偿了该影响并促使产量增加.综上,1980-2020 年气候变化对塔里木河流域棉花生产总体呈正向影响,早播是应对气候变化的有效措施,研究结果为未来棉花生产提供了数据参考.

[目的]探究光伏电站建设对土壤肥力的影响,重点阐明肥岛效应的时空格局及其驱动路径,以期为光伏产业的生态协同管理提供科学依据.[方法]研究整合了在中国典型光伏密集区(包括青藏高原和河西走廊)的田间试验与涵盖全球 669个观测数据的 38项研究的 Meta分析,系统评估土壤养分对光伏部署的响应.[结果]田间试验与Meta分析结果均显示:光伏阵列显著提升了板下及板间的土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量,形成明确的"肥岛效应".该效应在干旱和荒漠生态系统中最为显著,而在草地和农田中响应微弱.值得注意的是,土壤有机碳和全氮的积累随光伏建设年限延长而提升.结构方程模型表明年均降水量(MAP)与建设年限是驱动肥岛效应变化的关键因子.[结论]大规模光伏阵列部署可通过调节微气候(如降低土壤温度、增加含水率)促进植被恢复与土壤养分积累,从而形成并强化肥岛效应,在区域生态恢复中扮演着积极的角色.

利用中国区域地面气象要素驱动数据集(CMFD)和全球陆表特征参量数据(GLASS),基于相关系数、标准差及泰勒技巧评分等指标,对第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)气候模式进行评估,检验CMIP6气候模式对1982-2014年新疆生长季(5-9月)气温、降水及植被叶面积指数(LAI)的模拟性能,并预估2015-2060年新疆生长季气温、降水和LAI的时空变化特征.结果表明:CMIP6模式对新疆生长季气温、降水及LAI的模拟总体存在一定高估倾向,其中MPI-ESM1-2-HR在气温和LAI模拟方面表现最优,CanESM5的降水模拟与降水观测值最接近.经过优选得到由BCC-CSM2-MR、MPI-ESM1-2-HR和MPI-ESM1-2-LR构成的多模式集合,其模拟结果与观测值偏差较小,能较好地表征新疆区域气候与植被的变化特征.2015-2060年,新疆生长季气温整体呈持续升高趋势,降水表现为年代际波动变化,LAI总体呈增加趋势.年代际尺度上,气温与LAI表现出协同递增特征,降水相较历史参考期呈波动变化,表明未来增温背景下新疆植被呈增加趋势.

为肇庆极端短时强降水的潜势预报提供参考,基于2013-2022 年肇庆地区 118 个自动气象站逐时降水观测资料及 ERA5 再分析资料,对肇庆前汛期极端短时强降水发生前的热力、水汽、动力条件等环境参数进行统计分析,并对相应的环境参数阈值进行检验.结果表明:K指数、对流抑制能量(CIN)、暖云层厚度(WCLT)、整层大气柱水总量(TCW)和地面露点温度(td)是判断肇庆极端短时强降水是否发生的关键环境参数.当大气环境满足热力条件(K指数≥34.6℃、CIN≤75 J·kg-1、WCLT≥4 556 m)中至少两项且水汽条件(TCW≥54.2 kg·m-2、td≥23.1℃)中至少一项时,有利于肇庆极端短时强降水发生.阈值条件显示,约70%的个例满足该判定标准,表明其对潜势预报具有较好的参考价值,但应用时需综合考虑多种因素研判.

为提升基层气象台站在灾害性天气预报预警、城市气象服务及部门联动等方面的业务能力,基于 B/S 架构,依托广东省气象局一体化数据访问服务平台和广州市白云区公共资源共享服务平台,设计并开发了白云区智慧"气象+"城市赋能平台.平台集成了人工智能(AI)与机器学习算法,融合气象观测数据和城市治理多源数据,构建了短时强降水、内涝、交通拥堵和空气污染 4 种"气象+"AI 模型.平台内含气象数据治理、算法定制、AI 模型监控管理服务、风险监控及警报、警报审核管理和系统管理6 大功能模块.在效果评估中平台表现良好,并在灾害性天气预警和重大活动保障中为气象业务人员提供了重要支撑.

为提高佛山市高明区农业干旱监测精度和可信度,针对南方多云雨、地貌复杂的特征,提出一种基于多源遥感和地面观测资料的综合干旱评估模型(MIDI).该模型以改进时空自适应反射率融合模型(ESTARFM)为基础,融合了 MODIS 和 Sentinel-2 的数据,生成了 2018-2024 年 10 m 分辨率、8 d 步长的归一化植被指数(NDVI)、地表温度(LST)高时空分辨率数据集;在 NDVI、LST 基础上计算植被健康指数(VHI);再基于降尺度后的土壤水分参数与地面气象要素,利用随机森林算法构建了与3 个月标准降水蒸散指数(SPEI-3)高度相关的多因子综合干旱指数.经过和站点 SPEI-3、历史干旱资料的交叉验证,MIDI 模型回归系数R2 均值大于0.85,KGE 系数为0.91,能较好地反映干旱的时空变化.研究成果可为高明区及珠三角地区田块尺度的农业干旱预警与精细化管理提供科学依据.