Drought and Associated Impacts in the Great Plains of the United States—A Review

The Great Plains region of the United States is susceptible to drought of all kinds including meteorological/climatological, agricultural, hydrological, and socioeconomic. Drought conditions in the region span varying spatial and temporal scales and the causes include: 1) certain synoptic conditions that favor drought such as mid-tropospheric ridging over the drought-affected area and a weak low-level jet;2) sea surface temperature anomalies and associated teleconnections;3) land-atmosphere coupling;and 4) anthropogenic effects. While drought can span as few as a couple of months, the most severe droughts can occur at the decadal scale such as the 1930s Dust Bowl, the worst drought in recent history from a societal standpoint. Such droughts in the Great Plains have widespread impacts on agriculture, water resources, human health, and the economy.

美国大平原北部放牧业的发展及经验教训

美国大平原的放牧业在19世纪70-80年代迅猛发展起来,使被称为"美国大荒漠"的地区变成了美国主要的畜产品生产基地。纽曼的偶然发现使牧场主认识了大平原北部牧区的开发价值。第二次工业革命为那里放牧业的发展提供了难得的历史机遇。大平原南部牧区的牛羊超载过牧、北部平原的丰富牧草资源和旺销稳定的市场等因素推动了大平原北部放牧业的迅速发展。北部放牧业的发展,最终使整个大平原成为美国主要的牛羊生产基地,有力地促进了美国的西部开发及其现代化。北部牧区引进大量国外资金和采用大公司经营,适应了市场经济和规模化生产的需要。大平原北部放牧业发展是一种掠夺性的开发,破坏了草原的自然风貌和生态平衡,引发了许多牧区纠纷和流血冲突,使印第安人成了白人征服者的牺牲品。它的历史经验教训仍值得我们深思。

热浪袭人:全球变暖与美国大平原的未来

全球变暖是人类面临的最严峻的挑战之一。大平原的经历可以为我们提供一些启示。第一,如果对一种气候不能充分理解或充分接受,就很难适应这一气候。第二,试图通过技术控制自然,是一种不充分的、短期的适应方法。第三,避免1930年代的灾难再次发生的最好策略,是使大平原的更多地区保留自然的、农业开发之前的那种状态。第四,实现对气候的最佳适应,永远不可能仅仅依靠私有制或商业思想,也不能仅仅通过建立慷慨的政府救助计划,对遭受旱灾的经营者予以赔偿。人类需要做的是文化必须适应环境。

基于特征空间法的美国南部大平原蒸散发遥感反演

蒸散发是地表能量平衡和水热循环的重要环节,准确估算对区域水资源合理开发利用、农业节水研究以及气候调节等至关重要。特征空间法作为蒸散发反演的主要方法之一,因其对地表参数的依赖较小,具有较好的优势。然而,该方法在干湿边界确定时却存在一定的主观性和不确定性,给出相应的干湿边界理论公式,以美国南部大平原为研究区,利用MODIS遥感数据,构建具有时空二维属性的地表温度——植被指数特征空间,获得了2017年美国南部大平原蒸散发;并采用站点数据进行验证,分析时空分布规律。结果表明:本文方法对于研究区地表蒸散发模拟精度较高,略微存在高估,与观测值相关系数(r)达到0.86,均方根误差(RMSE)和偏差(B)分别为1.07 mm和0.06。从时空特征分析,蒸散发年内变化呈单峰型分布,与植被生长周期相一致。此外,蒸散发季节差异显著,夏季蒸散发最高,春秋次之,冬季最低,并且四季蒸散发空间分布趋势均呈东南向西北递减。