An Overview of Distribution Characteristics and Formation Mechanisms in Global Arid Areas
Yan Xinyang,1,2,3, Zhang Qiang,2,3, Yan Xiaomin,1, Wang Sheng2, Ren Xueyuan2,3, Zhao Funian2
1. Meteorological Service Center of Gansu Province, Lanzhou 730020, China
2. Institute of Arid Meteorology, China Meteorological Administration, Key Laboratory of Arid Climatic Change and Reducing Disaster of Gansu Province,Key Open Laboratory of Arid Climatic Change and Disaster Reduction of CMA, Lanzhou 730020, China
3. College of Atmospheric Sciences, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China
Corresponding authors:Zhang Qiang (1965-), male, Jingyuan County, Gansu Province, Professor. Research areas include arid climate and atmospheric boundary layer. E-mail:zhangqiang@cma.gov.cn
The ecological environment in arid areas is extremely fragile and especially sensitive to climate response. Continuous research on the climate and its impact mechanism in the arid zones is of great scientific significance for deeper understanding of the cause of climatic formation and better prediction of climate in arid regions. Some research progresses in recent decades both at home and abroad have been overviewed, including the distribution of arid areas, the causes of arid area climatic formation and arid area climate change. Studies have shown that AI index is an effective criterion for dividing arid areas. There are 8 major arid areas in the world; climatic formation in arid areas is the result of multiple factors; there are 6 kinds of influencing factors, such as Hadley Cell, land-air interaction and so on; the unlikely trend between dry and wet is obvious in arid areas, and some regions are facing more severe drought trends such as North Africa and China-Mongolia, while others show a trend of wetting such as the Midwest of the United States. At present, there are still some scientific problems to be solved urgently:The response of various arid regions to global warming is quite different, and climate prediction in these zones is both important and difficult; the uplift of the Qinghai-Tibet Plateau has a tremendous impact on the arid area of China-Mongolia, but the models of this field are not perfect enough; there are no accepted conclusions about the causes of climatic formation in different arid regions and the causes of their different wet and dry trends. At present, it is still impossible to quantitatively distinguish the relative contributions of various influencing factors in the climate evolution of drylands and their response processes.
Keywords:Arid area distribution
;
Arid area climate forming cause
;
Arid area climate change.
Yan Xinyang, Zhang Qiang, Yan Xiaomin, Wang Sheng, Ren Xueyuan, Zhao Funian. An Overview of Distribution Characteristics and Formation Mechanisms in Global Arid Areas. Advances in Earth Science[J], 2019, 34(8): 826-841 DOI:10.11867/j.issn.1001-8166.2019.08.0826
对该方面较早开展研究的是Otterman[42],他认为北非Sahel地区的干旱是人类过度放牧使得地表裸露造成反照率增加所致。后来Charney[43]通过数值模拟方法,提出了一种自诱导效应来解释这一现象:Sahel地区过度放牧导致地表裸露,土地沙漠化严重,使得地表反照率远高于原先被植被覆盖时的情况,从而反射掉更多的太阳辐射,所以该地区的大气顶相对于地面来说是一个热辐射汇,为了维持热力平衡,空气必须下沉并绝热压缩,这样使得赤道辐合带(Intertropical Convergence Zone, ITCZ)南移,降水减少,干旱加剧,其结果是植被进一步退化,即陆气相互作用正反馈机制。同时Charney[43]认为这一机制也非常适用于撒哈拉—阿拉伯—印度—巴基斯坦一线的大部夏季平流系统较弱地区干旱成因的解释。但也有学者对这种观点提出质疑,Giannini等[44]基于美国航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)研发的NSIPP1(Version 1 of NASA's Seasonal-to-Interannual Prediction Project)大气环流模式,利用1930—2000年全球SST观测资料对Sahel地区干旱化趋势做了详细研究,认为Sahel地区降水偏少主要是其周边海域暖SST迫使非洲夏季风减弱造成的,而这种陆气相互作用正反馈机制为次要原因,只对暖SST起增强作用。
为获得更准确更直观的观测资料,进而深入研究陆气相互作用对干旱区气候的影响,从20世纪80年代开始,世界各国分别开展了一系列大型陆面过程试验[45],其中与干旱区相关的有10个左右[46],如在美国堪萨斯州开展的“第一次国际卫星陆面气候计划试验”(the First ISLSCP Field Experiment, FIFE)[47],世界气象组织(World Meteorological Organization, WMO)在北非半干旱区进行的HAPEX-Sahel试验[48],欧盟在沙漠化威胁地区西班牙进行 EFEDA试验[49]等。我国在这方面的研究同样与时俱进[45],如1988—1992年,由中日科学家合作的位于河西走廊黑河流域的“黑河地区地气相互作用野外观测实验研究”(Atmosphere-Land Surface Processes Experiment at Heihe River Basin,HEIFE)[50,51],在甘肃敦煌极端干旱区进行的“我国西北干旱区陆—气相互作用野外试验(Land-atmosphere Interaction Experiment in Arid Region of Northwest China,NWC-ALIEX)”[52~54],还有“黄土高原陆面过程试验研究”(Experimental Study of Land Surface Progressin Chinese Loess Plateau,LOPEX) [55~59]等。
Fig.3
Direct, indirect and semi-direct effects of dust aerosols in arid and semi-arid regions[77]
3.5 海气相互作用
早在1986年,Folland等[78]研究Sahel地区干旱气候时,就提到了SST对降水的影响,他们认为近百年来Sahel地区的持续干湿变化与南北半球间大洋SST的相对变化有密切关系,其中在大西洋表现最为明显。赤道大西洋和太平洋/印度洋在年际时间尺度上的变暖,可以导致Sahel地区降水减少和加剧干旱[79~81]。Hunt[82]采用500年的全球气候模式与混合层海洋模型相耦合的模拟结果研究后认为,Sahel地区的降水与低纬度太平洋SST有显著的负相关,他将其中的影响机制定义为北美太平洋振荡 (Pacific North America Oscillation, PNAO),认为PNAO通过影响北大西洋振荡而影响Sahel地区的降水。总而言之,南北海温的梯度通过影响大气环流造成Sahel地区降水的变化,当南半球SST高(低)而北半球SST低(高)时,ITCZ位置偏南(北),Sahel地区降水偏少(多)[83]。
研究表明,澳大利亚旱区降水与南方涛动指数(Southern Oscillation Index, SOI)及南半球大洋海洋表面温度异常(Sea Surface Temperature Anomalies, SSTA)关联密切[84~86]。Voice等[87]利用全球环流模式探讨了澳大利亚附近SSTA与澳大利亚大陆干旱的关系,认为冷海表面温度异常与邻近的澳大利亚地区干旱之间有密切的因果关系,当 El Niño型暖异常位于东太平洋时,其影响更加强烈。
Table 2 Statistics of long-term trend and multi-decadal wet and dry oscillation of regional mean annual precipitation over four typical arid and semi-arid areas[137]
Fig.4
Percentage change in annual precipitation for 2070-2099 relative to 1970-1999 under RCP4.5 scenario from 23 CMIP3 models (a), 14 (b) and 40 (c) CMIP5 models[136]
阴影部分表示至少80%的模式支持这种变化
Stippling indicates at least 80% of the models agree on the sign of change
Climate Change 2013: The Physical Science Basis: Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change
[M]. Cambridge: Cambridge University Press, 2013: 95-123.
The further study about South Asian High in summer Ⅰ: Statistic analyses of relationship between it and precipitation distribution over Northwest China
Identification and observation of desertification processes with the aid of measurements from space: Results from the European Field Experiment in Desertification-threatened Areas (EFEDA)
An experimental study of land surface condense phenomenon and water hudget characteristics over the Loess Plateau
[J]. Acta Melogica Sinica, 2012,70(1):128-135.
张强,王胜,问晓梅,等.
黄土高原陆面水分的凝结现象及收支特征试验研究
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YuePing, ZhangQiang, ZhaoWen, et al.
Influence of environmental factors on land-surface water and heat exchange during dry and wet periods in the growing season of semiarid grassland on the Loess Plateau
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岳平,张强,赵文,等.
黄土高原半干旱草地生长季干湿时段环境因子对陆面水、热交换的影响
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WangSheng, ZhangQiang, WangXing, et al.
Comparison of the water and heat characteristics of bare soil in different climate region of the Loess Plateau
[J]. Journal of Desert Research, 2013,33(4):1 166-1 173.
王胜,张强,王兴,等.
黄土高原不同气候区裸地水、热特征对比
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HuangJing, ZhangQiang, LiHongyu.
LOPEX instrument accuracies and observation errors
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黄菁,张强,李宏宇.
黄土高原陆面过程观测试验的仪器精度和观测误差分析
[J].,2012,34(2):357-366.
QiaoLiang, ZhangQiang, YuePing, et al.
Analysis of changes in the structure of atmospheric boundary layer from non-monsoon zone to monsoon zone
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Climate Change 2007: The Physical Science Basis: Contribution of Working Group I to the Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change
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Climate Change 2013: The Physical Science Basis: Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change
Enhanced mid-latitude tropospheric warming in satellite measurements
0
2006
Robust Hadley Circulation changes and increasing global dryness due to CO2 warming from CMIP5 model projections
0
2015
Expansion of the Hadley cell under global warming
1
2007
... Hu等[23]应用美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)再分析资料及长波辐射资料研究表明,自1979年以来Hadley环流已经扩张了2~4.5个纬度,意味着副热带下沉带的扩张,这导致了中纬度对流层变暖及副热带干旱区的改变[24].Hadley环流扩张使得副热带干旱区发生了强烈变化,这或许是澳大利亚南部、美国南部和非洲北部越来越干的原因之一[25].关于Hadley环流扩张的原因,Garfinkel等[26]认为,这可能是大气系统内部变化的结果,北半球与海洋表面温度(Sea Surface Temperature, SST)有关,而南半球则与平流层臭氧浓度的变化有关[27],也有学者认为是全球变暖或极地平流层冷却造成了Hadley环流的扩张[20,25,28]. ...
Interannual and interdecadal variations of the Hadley Circulation and its connection with tropical sea surface temperature
0
2006
Hadley环流的年际和年代际变化特征及其与热带海温的关系
0
2006
Multi-model projection of the interannual relationship between spring Hadley circulation and East Asian summer circulation under global warning
0
2012
全球变暖背景下春季Hadley环流与东亚夏季风环流年际对应关系的多模式预估
0
2012
Observed poleward expansion of the Hadley circulation since 1979
1
2007
... Hu等[23]应用美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)再分析资料及长波辐射资料研究表明,自1979年以来Hadley环流已经扩张了2~4.5个纬度,意味着副热带下沉带的扩张,这导致了中纬度对流层变暖及副热带干旱区的改变[24].Hadley环流扩张使得副热带干旱区发生了强烈变化,这或许是澳大利亚南部、美国南部和非洲北部越来越干的原因之一[25].关于Hadley环流扩张的原因,Garfinkel等[26]认为,这可能是大气系统内部变化的结果,北半球与海洋表面温度(Sea Surface Temperature, SST)有关,而南半球则与平流层臭氧浓度的变化有关[27],也有学者认为是全球变暖或极地平流层冷却造成了Hadley环流的扩张[20,25,28]. ...
Poleward expansion of the Hadley circulation in CMIP5 simulations
1
2013
... Hu等[23]应用美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)再分析资料及长波辐射资料研究表明,自1979年以来Hadley环流已经扩张了2~4.5个纬度,意味着副热带下沉带的扩张,这导致了中纬度对流层变暖及副热带干旱区的改变[24].Hadley环流扩张使得副热带干旱区发生了强烈变化,这或许是澳大利亚南部、美国南部和非洲北部越来越干的原因之一[25].关于Hadley环流扩张的原因,Garfinkel等[26]认为,这可能是大气系统内部变化的结果,北半球与海洋表面温度(Sea Surface Temperature, SST)有关,而南半球则与平流层臭氧浓度的变化有关[27],也有学者认为是全球变暖或极地平流层冷却造成了Hadley环流的扩张[20,25,28]. ...
Expansion of the southern hemisphere hadley cell in response to greenhouse gas forcing
2
2015
... Hu等[23]应用美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)再分析资料及长波辐射资料研究表明,自1979年以来Hadley环流已经扩张了2~4.5个纬度,意味着副热带下沉带的扩张,这导致了中纬度对流层变暖及副热带干旱区的改变[24].Hadley环流扩张使得副热带干旱区发生了强烈变化,这或许是澳大利亚南部、美国南部和非洲北部越来越干的原因之一[25].关于Hadley环流扩张的原因,Garfinkel等[26]认为,这可能是大气系统内部变化的结果,北半球与海洋表面温度(Sea Surface Temperature, SST)有关,而南半球则与平流层臭氧浓度的变化有关[27],也有学者认为是全球变暖或极地平流层冷却造成了Hadley环流的扩张[20,25,28]. ...
... ,25,28]. ...
Recent Hadley cell expansion: The role of internal atmospheric variability in reconciling modeled and observed trends
1
2015
... Hu等[23]应用美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)再分析资料及长波辐射资料研究表明,自1979年以来Hadley环流已经扩张了2~4.5个纬度,意味着副热带下沉带的扩张,这导致了中纬度对流层变暖及副热带干旱区的改变[24].Hadley环流扩张使得副热带干旱区发生了强烈变化,这或许是澳大利亚南部、美国南部和非洲北部越来越干的原因之一[25].关于Hadley环流扩张的原因,Garfinkel等[26]认为,这可能是大气系统内部变化的结果,北半球与海洋表面温度(Sea Surface Temperature, SST)有关,而南半球则与平流层臭氧浓度的变化有关[27],也有学者认为是全球变暖或极地平流层冷却造成了Hadley环流的扩张[20,25,28]. ...
Stratospheric ozone depletion: The main driver of twentieth-century atmospheric circulation changes in the southern hemisphere
1
2011
... Hu等[23]应用美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)再分析资料及长波辐射资料研究表明,自1979年以来Hadley环流已经扩张了2~4.5个纬度,意味着副热带下沉带的扩张,这导致了中纬度对流层变暖及副热带干旱区的改变[24].Hadley环流扩张使得副热带干旱区发生了强烈变化,这或许是澳大利亚南部、美国南部和非洲北部越来越干的原因之一[25].关于Hadley环流扩张的原因,Garfinkel等[26]认为,这可能是大气系统内部变化的结果,北半球与海洋表面温度(Sea Surface Temperature, SST)有关,而南半球则与平流层臭氧浓度的变化有关[27],也有学者认为是全球变暖或极地平流层冷却造成了Hadley环流的扩张[20,25,28]. ...
Hadley Cell widening: Model simulations versus observations
1
2009
... Hu等[23]应用美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)再分析资料及长波辐射资料研究表明,自1979年以来Hadley环流已经扩张了2~4.5个纬度,意味着副热带下沉带的扩张,这导致了中纬度对流层变暖及副热带干旱区的改变[24].Hadley环流扩张使得副热带干旱区发生了强烈变化,这或许是澳大利亚南部、美国南部和非洲北部越来越干的原因之一[25].关于Hadley环流扩张的原因,Garfinkel等[26]认为,这可能是大气系统内部变化的结果,北半球与海洋表面温度(Sea Surface Temperature, SST)有关,而南半球则与平流层臭氧浓度的变化有关[27],也有学者认为是全球变暖或极地平流层冷却造成了Hadley环流的扩张[20,25,28]. ...
The further study about South Asian High in summer Ⅰ: Statistic analyses of relationship between it and precipitation distribution over Northwest China
Baring high albedo soils by overgrazing: An hypothesized desertification mechanism
1
1974
... 对该方面较早开展研究的是Otterman[42],他认为北非Sahel地区的干旱是人类过度放牧使得地表裸露造成反照率增加所致.后来Charney[43]通过数值模拟方法,提出了一种自诱导效应来解释这一现象:Sahel地区过度放牧导致地表裸露,土地沙漠化严重,使得地表反照率远高于原先被植被覆盖时的情况,从而反射掉更多的太阳辐射,所以该地区的大气顶相对于地面来说是一个热辐射汇,为了维持热力平衡,空气必须下沉并绝热压缩,这样使得赤道辐合带(Intertropical Convergence Zone, ITCZ)南移,降水减少,干旱加剧,其结果是植被进一步退化,即陆气相互作用正反馈机制.同时Charney[43]认为这一机制也非常适用于撒哈拉—阿拉伯—印度—巴基斯坦一线的大部夏季平流系统较弱地区干旱成因的解释.但也有学者对这种观点提出质疑,Giannini等[44]基于美国航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)研发的NSIPP1(Version 1 of NASA's Seasonal-to-Interannual Prediction Project)大气环流模式,利用1930—2000年全球SST观测资料对Sahel地区干旱化趋势做了详细研究,认为Sahel地区降水偏少主要是其周边海域暖SST迫使非洲夏季风减弱造成的,而这种陆气相互作用正反馈机制为次要原因,只对暖SST起增强作用. ...
Dynamics of deserts and drought in the Sahel
3
1975
... 对该方面较早开展研究的是Otterman[42],他认为北非Sahel地区的干旱是人类过度放牧使得地表裸露造成反照率增加所致.后来Charney[43]通过数值模拟方法,提出了一种自诱导效应来解释这一现象:Sahel地区过度放牧导致地表裸露,土地沙漠化严重,使得地表反照率远高于原先被植被覆盖时的情况,从而反射掉更多的太阳辐射,所以该地区的大气顶相对于地面来说是一个热辐射汇,为了维持热力平衡,空气必须下沉并绝热压缩,这样使得赤道辐合带(Intertropical Convergence Zone, ITCZ)南移,降水减少,干旱加剧,其结果是植被进一步退化,即陆气相互作用正反馈机制.同时Charney[43]认为这一机制也非常适用于撒哈拉—阿拉伯—印度—巴基斯坦一线的大部夏季平流系统较弱地区干旱成因的解释.但也有学者对这种观点提出质疑,Giannini等[44]基于美国航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)研发的NSIPP1(Version 1 of NASA's Seasonal-to-Interannual Prediction Project)大气环流模式,利用1930—2000年全球SST观测资料对Sahel地区干旱化趋势做了详细研究,认为Sahel地区降水偏少主要是其周边海域暖SST迫使非洲夏季风减弱造成的,而这种陆气相互作用正反馈机制为次要原因,只对暖SST起增强作用. ...
... [43]认为这一机制也非常适用于撒哈拉—阿拉伯—印度—巴基斯坦一线的大部夏季平流系统较弱地区干旱成因的解释.但也有学者对这种观点提出质疑,Giannini等[44]基于美国航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)研发的NSIPP1(Version 1 of NASA's Seasonal-to-Interannual Prediction Project)大气环流模式,利用1930—2000年全球SST观测资料对Sahel地区干旱化趋势做了详细研究,认为Sahel地区降水偏少主要是其周边海域暖SST迫使非洲夏季风减弱造成的,而这种陆气相互作用正反馈机制为次要原因,只对暖SST起增强作用. ...
Oceanic forcing of sahel rainfall on interannual to interdecadal time scales
1
2003
... 对该方面较早开展研究的是Otterman[42],他认为北非Sahel地区的干旱是人类过度放牧使得地表裸露造成反照率增加所致.后来Charney[43]通过数值模拟方法,提出了一种自诱导效应来解释这一现象:Sahel地区过度放牧导致地表裸露,土地沙漠化严重,使得地表反照率远高于原先被植被覆盖时的情况,从而反射掉更多的太阳辐射,所以该地区的大气顶相对于地面来说是一个热辐射汇,为了维持热力平衡,空气必须下沉并绝热压缩,这样使得赤道辐合带(Intertropical Convergence Zone, ITCZ)南移,降水减少,干旱加剧,其结果是植被进一步退化,即陆气相互作用正反馈机制.同时Charney[43]认为这一机制也非常适用于撒哈拉—阿拉伯—印度—巴基斯坦一线的大部夏季平流系统较弱地区干旱成因的解释.但也有学者对这种观点提出质疑,Giannini等[44]基于美国航空航天局(National Aeronautics and Space Administration, NASA)研发的NSIPP1(Version 1 of NASA's Seasonal-to-Interannual Prediction Project)大气环流模式,利用1930—2000年全球SST观测资料对Sahel地区干旱化趋势做了详细研究,认为Sahel地区降水偏少主要是其周边海域暖SST迫使非洲夏季风减弱造成的,而这种陆气相互作用正反馈机制为次要原因,只对暖SST起增强作用. ...
Land surface process experiments and interaction study in China—From HEIFE to IMGRASS and GAME-Tibet/TIPEX
2
1999
... 为获得更准确更直观的观测资料,进而深入研究陆气相互作用对干旱区气候的影响,从20世纪80年代开始,世界各国分别开展了一系列大型陆面过程试验[45],其中与干旱区相关的有10个左右[46],如在美国堪萨斯州开展的“第一次国际卫星陆面气候计划试验”(the First ISLSCP Field Experiment, FIFE)[47],世界气象组织(World Meteorological Organization, WMO)在北非半干旱区进行的HAPEX-Sahel试验[48],欧盟在沙漠化威胁地区西班牙进行 EFEDA试验[49]等.我国在这方面的研究同样与时俱进[45],如1988—1992年,由中日科学家合作的位于河西走廊黑河流域的“黑河地区地气相互作用野外观测实验研究”(Atmosphere-Land Surface Processes Experiment at Heihe River Basin,HEIFE)[50,51],在甘肃敦煌极端干旱区进行的“我国西北干旱区陆—气相互作用野外试验(Land-atmosphere Interaction Experiment in Arid Region of Northwest China,NWC-ALIEX)”[52~54],还有“黄土高原陆面过程试验研究”(Experimental Study of Land Surface Progressin Chinese Loess Plateau,LOPEX) [55~59]等. ...
... [45],如1988—1992年,由中日科学家合作的位于河西走廊黑河流域的“黑河地区地气相互作用野外观测实验研究”(Atmosphere-Land Surface Processes Experiment at Heihe River Basin,HEIFE)[50,51],在甘肃敦煌极端干旱区进行的“我国西北干旱区陆—气相互作用野外试验(Land-atmosphere Interaction Experiment in Arid Region of Northwest China,NWC-ALIEX)”[52~54],还有“黄土高原陆面过程试验研究”(Experimental Study of Land Surface Progressin Chinese Loess Plateau,LOPEX) [55~59]等. ...
陆面过程实验和地气相互作用研究——从HEIFE到IMGRASS和GAME-Tibet/TIPEX
2
1999
... 为获得更准确更直观的观测资料,进而深入研究陆气相互作用对干旱区气候的影响,从20世纪80年代开始,世界各国分别开展了一系列大型陆面过程试验[45],其中与干旱区相关的有10个左右[46],如在美国堪萨斯州开展的“第一次国际卫星陆面气候计划试验”(the First ISLSCP Field Experiment, FIFE)[47],世界气象组织(World Meteorological Organization, WMO)在北非半干旱区进行的HAPEX-Sahel试验[48],欧盟在沙漠化威胁地区西班牙进行 EFEDA试验[49]等.我国在这方面的研究同样与时俱进[45],如1988—1992年,由中日科学家合作的位于河西走廊黑河流域的“黑河地区地气相互作用野外观测实验研究”(Atmosphere-Land Surface Processes Experiment at Heihe River Basin,HEIFE)[50,51],在甘肃敦煌极端干旱区进行的“我国西北干旱区陆—气相互作用野外试验(Land-atmosphere Interaction Experiment in Arid Region of Northwest China,NWC-ALIEX)”[52~54],还有“黄土高原陆面过程试验研究”(Experimental Study of Land Surface Progressin Chinese Loess Plateau,LOPEX) [55~59]等. ...
... [45],如1988—1992年,由中日科学家合作的位于河西走廊黑河流域的“黑河地区地气相互作用野外观测实验研究”(Atmosphere-Land Surface Processes Experiment at Heihe River Basin,HEIFE)[50,51],在甘肃敦煌极端干旱区进行的“我国西北干旱区陆—气相互作用野外试验(Land-atmosphere Interaction Experiment in Arid Region of Northwest China,NWC-ALIEX)”[52~54],还有“黄土高原陆面过程试验研究”(Experimental Study of Land Surface Progressin Chinese Loess Plateau,LOPEX) [55~59]等. ...
An overview of arid and semi-arid climate change
1
2013
... 为获得更准确更直观的观测资料,进而深入研究陆气相互作用对干旱区气候的影响,从20世纪80年代开始,世界各国分别开展了一系列大型陆面过程试验[45],其中与干旱区相关的有10个左右[46],如在美国堪萨斯州开展的“第一次国际卫星陆面气候计划试验”(the First ISLSCP Field Experiment, FIFE)[47],世界气象组织(World Meteorological Organization, WMO)在北非半干旱区进行的HAPEX-Sahel试验[48],欧盟在沙漠化威胁地区西班牙进行 EFEDA试验[49]等.我国在这方面的研究同样与时俱进[45],如1988—1992年,由中日科学家合作的位于河西走廊黑河流域的“黑河地区地气相互作用野外观测实验研究”(Atmosphere-Land Surface Processes Experiment at Heihe River Basin,HEIFE)[50,51],在甘肃敦煌极端干旱区进行的“我国西北干旱区陆—气相互作用野外试验(Land-atmosphere Interaction Experiment in Arid Region of Northwest China,NWC-ALIEX)”[52~54],还有“黄土高原陆面过程试验研究”(Experimental Study of Land Surface Progressin Chinese Loess Plateau,LOPEX) [55~59]等. ...
干旱半干旱区气候变化研究综述
1
2013
... 为获得更准确更直观的观测资料,进而深入研究陆气相互作用对干旱区气候的影响,从20世纪80年代开始,世界各国分别开展了一系列大型陆面过程试验[45],其中与干旱区相关的有10个左右[46],如在美国堪萨斯州开展的“第一次国际卫星陆面气候计划试验”(the First ISLSCP Field Experiment, FIFE)[47],世界气象组织(World Meteorological Organization, WMO)在北非半干旱区进行的HAPEX-Sahel试验[48],欧盟在沙漠化威胁地区西班牙进行 EFEDA试验[49]等.我国在这方面的研究同样与时俱进[45],如1988—1992年,由中日科学家合作的位于河西走廊黑河流域的“黑河地区地气相互作用野外观测实验研究”(Atmosphere-Land Surface Processes Experiment at Heihe River Basin,HEIFE)[50,51],在甘肃敦煌极端干旱区进行的“我国西北干旱区陆—气相互作用野外试验(Land-atmosphere Interaction Experiment in Arid Region of Northwest China,NWC-ALIEX)”[52~54],还有“黄土高原陆面过程试验研究”(Experimental Study of Land Surface Progressin Chinese Loess Plateau,LOPEX) [55~59]等. ...
The first ISLSCP Field Experiment (FIFE)
1
1988
... 为获得更准确更直观的观测资料,进而深入研究陆气相互作用对干旱区气候的影响,从20世纪80年代开始,世界各国分别开展了一系列大型陆面过程试验[45],其中与干旱区相关的有10个左右[46],如在美国堪萨斯州开展的“第一次国际卫星陆面气候计划试验”(the First ISLSCP Field Experiment, FIFE)[47],世界气象组织(World Meteorological Organization, WMO)在北非半干旱区进行的HAPEX-Sahel试验[48],欧盟在沙漠化威胁地区西班牙进行 EFEDA试验[49]等.我国在这方面的研究同样与时俱进[45],如1988—1992年,由中日科学家合作的位于河西走廊黑河流域的“黑河地区地气相互作用野外观测实验研究”(Atmosphere-Land Surface Processes Experiment at Heihe River Basin,HEIFE)[50,51],在甘肃敦煌极端干旱区进行的“我国西北干旱区陆—气相互作用野外试验(Land-atmosphere Interaction Experiment in Arid Region of Northwest China,NWC-ALIEX)”[52~54],还有“黄土高原陆面过程试验研究”(Experimental Study of Land Surface Progressin Chinese Loess Plateau,LOPEX) [55~59]等. ...
HAPEX-Sahel: A large-scale study of land-atmosphere interactions in the semi-arid tropics
1
1994
... 为获得更准确更直观的观测资料,进而深入研究陆气相互作用对干旱区气候的影响,从20世纪80年代开始,世界各国分别开展了一系列大型陆面过程试验[45],其中与干旱区相关的有10个左右[46],如在美国堪萨斯州开展的“第一次国际卫星陆面气候计划试验”(the First ISLSCP Field Experiment, FIFE)[47],世界气象组织(World Meteorological Organization, WMO)在北非半干旱区进行的HAPEX-Sahel试验[48],欧盟在沙漠化威胁地区西班牙进行 EFEDA试验[49]等.我国在这方面的研究同样与时俱进[45],如1988—1992年,由中日科学家合作的位于河西走廊黑河流域的“黑河地区地气相互作用野外观测实验研究”(Atmosphere-Land Surface Processes Experiment at Heihe River Basin,HEIFE)[50,51],在甘肃敦煌极端干旱区进行的“我国西北干旱区陆—气相互作用野外试验(Land-atmosphere Interaction Experiment in Arid Region of Northwest China,NWC-ALIEX)”[52~54],还有“黄土高原陆面过程试验研究”(Experimental Study of Land Surface Progressin Chinese Loess Plateau,LOPEX) [55~59]等. ...
Identification and observation of desertification processes with the aid of measurements from space: Results from the European Field Experiment in Desertification-threatened Areas (EFEDA)
1
1995
... 为获得更准确更直观的观测资料,进而深入研究陆气相互作用对干旱区气候的影响,从20世纪80年代开始,世界各国分别开展了一系列大型陆面过程试验[45],其中与干旱区相关的有10个左右[46],如在美国堪萨斯州开展的“第一次国际卫星陆面气候计划试验”(the First ISLSCP Field Experiment, FIFE)[47],世界气象组织(World Meteorological Organization, WMO)在北非半干旱区进行的HAPEX-Sahel试验[48],欧盟在沙漠化威胁地区西班牙进行 EFEDA试验[49]等.我国在这方面的研究同样与时俱进[45],如1988—1992年,由中日科学家合作的位于河西走廊黑河流域的“黑河地区地气相互作用野外观测实验研究”(Atmosphere-Land Surface Processes Experiment at Heihe River Basin,HEIFE)[50,51],在甘肃敦煌极端干旱区进行的“我国西北干旱区陆—气相互作用野外试验(Land-atmosphere Interaction Experiment in Arid Region of Northwest China,NWC-ALIEX)”[52~54],还有“黄土高原陆面过程试验研究”(Experimental Study of Land Surface Progressin Chinese Loess Plateau,LOPEX) [55~59]等. ...
Some new understandings of processes at the land surface in arid area from the HEIFE
1
1994
... 为获得更准确更直观的观测资料,进而深入研究陆气相互作用对干旱区气候的影响,从20世纪80年代开始,世界各国分别开展了一系列大型陆面过程试验[45],其中与干旱区相关的有10个左右[46],如在美国堪萨斯州开展的“第一次国际卫星陆面气候计划试验”(the First ISLSCP Field Experiment, FIFE)[47],世界气象组织(World Meteorological Organization, WMO)在北非半干旱区进行的HAPEX-Sahel试验[48],欧盟在沙漠化威胁地区西班牙进行 EFEDA试验[49]等.我国在这方面的研究同样与时俱进[45],如1988—1992年,由中日科学家合作的位于河西走廊黑河流域的“黑河地区地气相互作用野外观测实验研究”(Atmosphere-Land Surface Processes Experiment at Heihe River Basin,HEIFE)[50,51],在甘肃敦煌极端干旱区进行的“我国西北干旱区陆—气相互作用野外试验(Land-atmosphere Interaction Experiment in Arid Region of Northwest China,NWC-ALIEX)”[52~54],还有“黄土高原陆面过程试验研究”(Experimental Study of Land Surface Progressin Chinese Loess Plateau,LOPEX) [55~59]等. ...
黑河实验(HEIFE)——对干旱地区陆面过程的一些新认识
1
1994
... 为获得更准确更直观的观测资料,进而深入研究陆气相互作用对干旱区气候的影响,从20世纪80年代开始,世界各国分别开展了一系列大型陆面过程试验[45],其中与干旱区相关的有10个左右[46],如在美国堪萨斯州开展的“第一次国际卫星陆面气候计划试验”(the First ISLSCP Field Experiment, FIFE)[47],世界气象组织(World Meteorological Organization, WMO)在北非半干旱区进行的HAPEX-Sahel试验[48],欧盟在沙漠化威胁地区西班牙进行 EFEDA试验[49]等.我国在这方面的研究同样与时俱进[45],如1988—1992年,由中日科学家合作的位于河西走廊黑河流域的“黑河地区地气相互作用野外观测实验研究”(Atmosphere-Land Surface Processes Experiment at Heihe River Basin,HEIFE)[50,51],在甘肃敦煌极端干旱区进行的“我国西北干旱区陆—气相互作用野外试验(Land-atmosphere Interaction Experiment in Arid Region of Northwest China,NWC-ALIEX)”[52~54],还有“黄土高原陆面过程试验研究”(Experimental Study of Land Surface Progressin Chinese Loess Plateau,LOPEX) [55~59]等. ...
The bulk transfer coefficient over desert and gobi in HEIFE region
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1992
... 为获得更准确更直观的观测资料,进而深入研究陆气相互作用对干旱区气候的影响,从20世纪80年代开始,世界各国分别开展了一系列大型陆面过程试验[45],其中与干旱区相关的有10个左右[46],如在美国堪萨斯州开展的“第一次国际卫星陆面气候计划试验”(the First ISLSCP Field Experiment, FIFE)[47],世界气象组织(World Meteorological Organization, WMO)在北非半干旱区进行的HAPEX-Sahel试验[48],欧盟在沙漠化威胁地区西班牙进行 EFEDA试验[49]等.我国在这方面的研究同样与时俱进[45],如1988—1992年,由中日科学家合作的位于河西走廊黑河流域的“黑河地区地气相互作用野外观测实验研究”(Atmosphere-Land Surface Processes Experiment at Heihe River Basin,HEIFE)[50,51],在甘肃敦煌极端干旱区进行的“我国西北干旱区陆—气相互作用野外试验(Land-atmosphere Interaction Experiment in Arid Region of Northwest China,NWC-ALIEX)”[52~54],还有“黄土高原陆面过程试验研究”(Experimental Study of Land Surface Progressin Chinese Loess Plateau,LOPEX) [55~59]等. ...
黑河试验区沙漠和戈壁的总体输送系数
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1992
... 为获得更准确更直观的观测资料,进而深入研究陆气相互作用对干旱区气候的影响,从20世纪80年代开始,世界各国分别开展了一系列大型陆面过程试验[45],其中与干旱区相关的有10个左右[46],如在美国堪萨斯州开展的“第一次国际卫星陆面气候计划试验”(the First ISLSCP Field Experiment, FIFE)[47],世界气象组织(World Meteorological Organization, WMO)在北非半干旱区进行的HAPEX-Sahel试验[48],欧盟在沙漠化威胁地区西班牙进行 EFEDA试验[49]等.我国在这方面的研究同样与时俱进[45],如1988—1992年,由中日科学家合作的位于河西走廊黑河流域的“黑河地区地气相互作用野外观测实验研究”(Atmosphere-Land Surface Processes Experiment at Heihe River Basin,HEIFE)[50,51],在甘肃敦煌极端干旱区进行的“我国西北干旱区陆—气相互作用野外试验(Land-atmosphere Interaction Experiment in Arid Region of Northwest China,NWC-ALIEX)”[52~54],还有“黄土高原陆面过程试验研究”(Experimental Study of Land Surface Progressin Chinese Loess Plateau,LOPEX) [55~59]等. ...
NWC- ALIEX and its research advances
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2005
西北干旱区陆—气相互作用试验(NWC-ALIEX)及其研究进展
0
2005
The Air-Land Interaction over the Arid Area of Northwest China and Its Impact on East Asian Climate Change
0
2011
中国西北干旱区陆—气相互作用及其对东亚气候变化的影响
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2011
Recent progress in studies of air-land interaction over the arid area of Northwest China and its impact on climate
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2013
关于中国西北干旱区陆—气相互作用及其对气候影响研究的最近进展
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2013
Some technological and scientific issues about the experimental study of land surface progress in Chinese Loess Plateau (LOPEX)
An experimental study of land surface condense phenomenon and water hudget characteristics over the Loess Plateau
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2012
黄土高原陆面水分的凝结现象及收支特征试验研究
0
2012
Influence of environmental factors on land-surface water and heat exchange during dry and wet periods in the growing season of semiarid grassland on the Loess Plateau
0
2015
黄土高原半干旱草地生长季干湿时段环境因子对陆面水、热交换的影响
0
2015
Comparison of the water and heat characteristics of bare soil in different climate region of the Loess Plateau
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2013
黄土高原不同气候区裸地水、热特征对比
0
2013
LOPEX instrument accuracies and observation errors
0
2012
黄土高原陆面过程观测试验的仪器精度和观测误差分析
0
2012
Analysis of changes in the structure of atmospheric boundary layer from non-monsoon zone to monsoon zone
... [77]Direct, indirect and semi-direct effects of dust aerosols in arid and semi-arid regions[77]Fig.33.5 海气相互作用
早在1986年,Folland等[78]研究Sahel地区干旱气候时,就提到了SST对降水的影响,他们认为近百年来Sahel地区的持续干湿变化与南北半球间大洋SST的相对变化有密切关系,其中在大西洋表现最为明显.赤道大西洋和太平洋/印度洋在年际时间尺度上的变暖,可以导致Sahel地区降水减少和加剧干旱[79~81].Hunt[82]采用500年的全球气候模式与混合层海洋模型相耦合的模拟结果研究后认为,Sahel地区的降水与低纬度太平洋SST有显著的负相关,他将其中的影响机制定义为北美太平洋振荡 (Pacific North America Oscillation, PNAO),认为PNAO通过影响北大西洋振荡而影响Sahel地区的降水.总而言之,南北海温的梯度通过影响大气环流造成Sahel地区降水的变化,当南半球SST高(低)而北半球SST低(高)时,ITCZ位置偏南(北),Sahel地区降水偏少(多)[83]. ...
... [77]Fig.33.5 海气相互作用
早在1986年,Folland等[78]研究Sahel地区干旱气候时,就提到了SST对降水的影响,他们认为近百年来Sahel地区的持续干湿变化与南北半球间大洋SST的相对变化有密切关系,其中在大西洋表现最为明显.赤道大西洋和太平洋/印度洋在年际时间尺度上的变暖,可以导致Sahel地区降水减少和加剧干旱[79~81].Hunt[82]采用500年的全球气候模式与混合层海洋模型相耦合的模拟结果研究后认为,Sahel地区的降水与低纬度太平洋SST有显著的负相关,他将其中的影响机制定义为北美太平洋振荡 (Pacific North America Oscillation, PNAO),认为PNAO通过影响北大西洋振荡而影响Sahel地区的降水.总而言之,南北海温的梯度通过影响大气环流造成Sahel地区降水的变化,当南半球SST高(低)而北半球SST低(高)时,ITCZ位置偏南(北),Sahel地区降水偏少(多)[83]. ...
Sahel rainfall and worldwide sea temperatures, 1901-85
1
1986
... 早在1986年,Folland等[78]研究Sahel地区干旱气候时,就提到了SST对降水的影响,他们认为近百年来Sahel地区的持续干湿变化与南北半球间大洋SST的相对变化有密切关系,其中在大西洋表现最为明显.赤道大西洋和太平洋/印度洋在年际时间尺度上的变暖,可以导致Sahel地区降水减少和加剧干旱[79~81].Hunt[82]采用500年的全球气候模式与混合层海洋模型相耦合的模拟结果研究后认为,Sahel地区的降水与低纬度太平洋SST有显著的负相关,他将其中的影响机制定义为北美太平洋振荡 (Pacific North America Oscillation, PNAO),认为PNAO通过影响北大西洋振荡而影响Sahel地区的降水.总而言之,南北海温的梯度通过影响大气环流造成Sahel地区降水的变化,当南半球SST高(低)而北半球SST低(高)时,ITCZ位置偏南(北),Sahel地区降水偏少(多)[83]. ...
Evolution of the relationship between near global and Atlantic SST modes and the rainy season in West Africa: Statistical analyses and sensitivity experiments
0
1998
Changes in the interannual SST-forced signals on West African rainfall
0
2011
Impacts of the tropical pacific/Indian oceans on the seasonal cycle of the west african monsoon
0
2011
Natural climatic variability and Sahelian rainfall trends
1
2000
... 早在1986年,Folland等[78]研究Sahel地区干旱气候时,就提到了SST对降水的影响,他们认为近百年来Sahel地区的持续干湿变化与南北半球间大洋SST的相对变化有密切关系,其中在大西洋表现最为明显.赤道大西洋和太平洋/印度洋在年际时间尺度上的变暖,可以导致Sahel地区降水减少和加剧干旱[79~81].Hunt[82]采用500年的全球气候模式与混合层海洋模型相耦合的模拟结果研究后认为,Sahel地区的降水与低纬度太平洋SST有显著的负相关,他将其中的影响机制定义为北美太平洋振荡 (Pacific North America Oscillation, PNAO),认为PNAO通过影响北大西洋振荡而影响Sahel地区的降水.总而言之,南北海温的梯度通过影响大气环流造成Sahel地区降水的变化,当南半球SST高(低)而北半球SST低(高)时,ITCZ位置偏南(北),Sahel地区降水偏少(多)[83]. ...
Progress in the study on sahel climate and environmental change
1
2001
... 早在1986年,Folland等[78]研究Sahel地区干旱气候时,就提到了SST对降水的影响,他们认为近百年来Sahel地区的持续干湿变化与南北半球间大洋SST的相对变化有密切关系,其中在大西洋表现最为明显.赤道大西洋和太平洋/印度洋在年际时间尺度上的变暖,可以导致Sahel地区降水减少和加剧干旱[79~81].Hunt[82]采用500年的全球气候模式与混合层海洋模型相耦合的模拟结果研究后认为,Sahel地区的降水与低纬度太平洋SST有显著的负相关,他将其中的影响机制定义为北美太平洋振荡 (Pacific North America Oscillation, PNAO),认为PNAO通过影响北大西洋振荡而影响Sahel地区的降水.总而言之,南北海温的梯度通过影响大气环流造成Sahel地区降水的变化,当南半球SST高(低)而北半球SST低(高)时,ITCZ位置偏南(北),Sahel地区降水偏少(多)[83]. ...
Sahel气候与环境变化研究进展
1
2001
... 早在1986年,Folland等[78]研究Sahel地区干旱气候时,就提到了SST对降水的影响,他们认为近百年来Sahel地区的持续干湿变化与南北半球间大洋SST的相对变化有密切关系,其中在大西洋表现最为明显.赤道大西洋和太平洋/印度洋在年际时间尺度上的变暖,可以导致Sahel地区降水减少和加剧干旱[79~81].Hunt[82]采用500年的全球气候模式与混合层海洋模型相耦合的模拟结果研究后认为,Sahel地区的降水与低纬度太平洋SST有显著的负相关,他将其中的影响机制定义为北美太平洋振荡 (Pacific North America Oscillation, PNAO),认为PNAO通过影响北大西洋振荡而影响Sahel地区的降水.总而言之,南北海温的梯度通过影响大气环流造成Sahel地区降水的变化,当南半球SST高(低)而北半球SST低(高)时,ITCZ位置偏南(北),Sahel地区降水偏少(多)[83]. ...
Seasonal Relationships between Australian rainfall and the Southern Oscillation
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1983
The changing nature of Australian droughts
0
2004
Influence of the antarctic circumpolar wave on australian precipitation from 1958 to 1997
0
2000
A study of the dynamics of drought initiation using a global general circulation model
1
1984
... 研究表明,澳大利亚旱区降水与南方涛动指数(Southern Oscillation Index, SOI)及南半球大洋海洋表面温度异常(Sea Surface Temperature Anomalies, SSTA)关联密切[84~86].Voice等[87]利用全球环流模式探讨了澳大利亚附近SSTA与澳大利亚大陆干旱的关系,认为冷海表面温度异常与邻近的澳大利亚地区干旱之间有密切的因果关系,当 El Niño型暖异常位于东太平洋时,其影响更加强烈. ...
Origins of the 1988 North American drought
0
1988
Global variations in droughts and wet spells: 1900-1995
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1998
Global patterns of ENSO-induced precipitation
0
2000
Pacific and Atlantic Ocean influences on multidecadal drought frequency in the United States
0
2004
The influence of the inter-decadal Pacific oscillation on US precipitation during 1923-2010
Climate Change 2007: The Physical Science Basis: Contribution of Working Group I to the Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change
Percentage change in annual precipitation for 2070-2099 relative to 1970-1999 under RCP4.5 scenario from 23 CMIP3 models (a), 14 (b) and 40 (c) CMIP5 models[136]
阴影部分表示至少80%的模式支持这种变化 ...
... [136]
阴影部分表示至少80%的模式支持这种变化 ...
Decadal characteristics of global land annual precipitation variation on multiple spatial scales
... Statistics of long-term trend and multi-decadal wet and dry oscillation of regional mean annual precipitation over four typical arid and semi-arid areas[137] ...
... Statistics of long-term trend and multi-decadal wet and dry oscillation of regional mean annual precipitation over four typical arid and semi-arid areas[137] ...
Global assessment of trends in wetting and drying over land