气候变化导致的干旱及其他极端天气现象正演变为一项严峻的全球性挑战,尤其在如美国西南部等干旱区域,干旱已构成严重的环境与社会经济威胁。在美国西部,日益频繁、强烈和持久的干旱已成常态,连年摧残农作物,并加剧破纪录的森林火灾。在美国,干旱是仅次于飓风的第二大成本最高的自然灾害,单次事件造成的损失平均高达96亿美元。
因此,持续研发并推广经济高效的水资源监测工具,将有助于缓解干旱带来的严重环境与社会经济影响——这些影响当前正严重制约美国西南部的畜牧业与野生动物管理。近期一项具有气候变化适应潜力的创新成果是地表水识别与预报工具(SWIFT)。这款基于谷歌地球引擎的平台,是一种遥感技术,它综合利用 Landsat 8 OLI 和 Sentinel-2 多光谱仪的光学影像,以及 Sentinel-1 C波段合成孔径雷达的雷达影像,实现对畜牧池塘和水箱水量的近实时监测。随着全球气温上升预计将加剧干旱状况,SWIFT旨在为牧场主及土地管理者等提供一种高性价比的畜牧用水监测方案。
大气河流是狭长的水汽输送带,这种大气现象能在全球范围内输送大量水蒸气。尽管大气河流能补充水源和维持生态系统,但也带来重大洪涝风险。随着气候变化加剧其影响,这种风险尤为显著。最新研究表明,随着水汽输送和降水量的增加,大气河流正在持续增强。
全球导航卫星系统无线电掩星技术(GNSS RO)、特殊传感器微波成像仪/探测仪(SSMI/S)、中分辨率成像光谱仪(MODIS)及地球静止环境业务卫星(GOES)等空间技术,可实现对大气河流的探测、演变追踪,并为全球预报模型提供数据支撑。本文还概述了"大气河流侦察计划"及"预报指导型水库调度"等业务实践:通过卫星辅助的预报技术,水库得以在保障防洪安全的前提下优化泄流方案、提升蓄水能力。鉴于气候变暖将加剧大气河流的水汽输送,从沿海城市到山地流域的社区都迫切需要采取行动。更精准的卫星数据正将这种既缓解干旱又引发洪灾的隐形水文驱动因子转化为可操作信息,为智慧水资源管理提供支撑。
Translated by Dr. Mengyi Jin
数字孪生技术正越来越多地应用于模拟海平面上升所带来的影响,为城市规划、海岸管理和灾害应对等领域的决策者提供了宝贵的工具。这些虚拟模型整合了包括地理空间影像、人工智能和环境监测系统等不同来源的实时数据,可以详细模拟海平面上升对特定区域产生的影响。
Translated by Dr. Mengyi Jin
夏季来临时,热带气旋常在沿海地区引发洪涝灾害。早在古代,中国沿海的渔民就通过观察天气现象来预测热带气旋的来临,例如云层的形状和晚霞的变化。热带气旋发生在全球各地,不同地区对它的称呼也有所不同。在北大西洋、中北太平洋和东北太平洋地区,人们通常称之为“飓风”;而在西北太平洋地区,热带气旋常被称为“台风”。