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作者：文/虞子期 无论是在2019年还是在2020年，我们经常会讨论这样的一个问题，那就是我们地球到底变冷还是变热了，而对于这个气候的变化，我相信每个人很情况，那就是变暖的趋势相对比较明显。 同时接下来我们还可能遇到一些难以现象的极端气候现象，因为我们地球的气候变化可能正在持续的“变坏”，因为在新科学报告指出，那就是生态系统的变化可能更加的严峻，我们就从升温的一个气候转变来说吧。在2019年我们地球经历了140年第二个高温年，而到了2020年，大体的气温上升趋势还是变化不大。根据科学统计数据显示，在2020年的前三个月我们也是达到了一个 历史 性的新高。其中在2020年1月是有史以来最热的1月。2020年2月是有记录以来第二个最热的月份。根据欧盟气候监测机构EU Copernicus新报告指出，2020年3月与有记录的第二和第三最温暖的3月基本保持一致，当然具体多少，数据还没有明确的指出来，但是从平均气温的变化趋势来看，越来越热似乎更加的明显。同时在地球变暖的状态之下，温室气体二氧化碳在里面的作用反应最为强烈，通过对二氧化碳的一个监测数据也可以看到，如今已达到至少80万年前的最高水平，但更可能是数百万年的水平了。当然全球变暖是影响了它的产生，但是反过来还有一个问题，这两个问题都是相互的。对于我们海洋来说，吸收了人类活动所产生的热量90％以上。这些升高是远远高于平均水平的水温，同时放大了引起珊瑚白化和海洋热浪事件。而对于2020年的一个气候变化趋势，NOAA也发布了仔细说明，那就是2020年有98％的概率成为有记录以来最热的五年之一（也就是“五热之一”），也就是说2020年可能又有“大热”的天气出现，这是一个坏消息，当然这同样说明了，2020年可能成为有记录以来最温暖的年份之一。大家要知道，在2020年的时候，我们可能并不会看类似于2016年一样的强厄尔尼诺现象，而这都可能成为有记录以来最热的五年之一，那么这唯一的说明方式只有我们气候变暖来解说了，因为海洋温度上升了。NOAA也明确指出了，升温这是赤道太平洋的大规模变暖的原因，这为大气增添了温暖气候现象，当然这是一场席卷全球的气候现象。据从超过25000个气象站收集并由美国国家海洋与大气管理局（NOAA）审查的数据，、过去20年中，有19年是有记录以来最热的，自1990年左右以来，海洋一直在积聚热量，并且不断变暖。气候变化确实属于全球化的，地球的气候系统和气候科学家都警告即将到来的气候危机恶化，所以说人类应该快速向气候问题发起“挑战”，而按照NOAA发布的说明，那就是2020年有98%的概率成为有史以来最热的五年之一。那么我们就要提前做好防御自然灾难的能力，无论是高温，干旱，强降雨等问题，都要提前做好相应的措施，这是一个基本性的问题。当然我们如今也期待大家不就是说说这个问题就算了，而是需要将行动展开起来，这样才会取得明显的效果。

毫米

在 2020 年底，美国 NOAA 和 NASA 的科学家宣布太阳活动极小期于 2019 年的 12 月结束，目前太阳活动稳定增长且中纬度出现磁极方向相反的黑子，代表第 25 太阳周期的到来。目前对驱动太阳活动的磁场于太阳内部的移动方式，乃至于磁极反转的机制皆尚未完全了解，使得在建立太阳周期模型和预测太阳活动 上有许多挑战。因此对第 25 周期太阳活动的强弱，看法也不相同。 太阳黑子周期 科学家把 1755 年订为太阳活动的第 1 周期，并持续纪录太阳黑子数目来分析太阳活动的变化。太阳活动如闪焰和日冕物质抛射等，会将能量和物质抛向太空。太阳活动造就了美丽的极光，却也可能造成卫星轨道降低及仪器损害、电波通讯和电力传输的中断。使得提供未来太空天气粗略概况的太阳周期预报，显得格外重要。 太阳黑子是磁场较强的区域，因磁场使内部能量不易传播，温度较低看起来较暗。太阳黑子数量和太阳活动相关（皆有约 11 年的周期），大多数闪焰和日冕物质抛射皆来自黑子群。太阳和地球一样具有磁场，南北磁极约 11 年交换一次，新生黑子的磁场方向也随着改变。于太阳活动极大期时，黑子数量较多且太阳的磁极开始改变，之后太阳活动下降，直到极小期到来，此时黑子数量较少且彼此间距离较远，甚至有时完全没有黑子。 NOAA 和 NASA 的预测 NASA 和 NOAA 每十年都会聚集一群科学家，他们会考虑不同模型， 对下个太阳周期的起始、黑子最多数量和太阳活动极大期的时间进行预测。模型通常采用和太阳活动相关的指标，如会受太阳影响的地球磁场或太阳磁极的磁场等。 科学家发现，在极小值时期，太阳磁极的磁场强度与下个周期太阳活动的强弱有关。假如极小值时期的磁极磁场较弱，接下来太阳周期亦较弱，此理论成功预测第 24 周的太阳活动。在过去的几个周期中，太阳磁极的磁场逐渐减弱，同时最大的黑子数量也跟着下降。 第 24 太阳黑子周期极大期 (左，2014 年 4 月) 与极小期 (右，2019 年 12 月) 的极紫外线太阳影像。NASA/SDO 由于第 24 周期的磁极磁场强度和之前差不多，推测第 25 周期的太阳活动将类似第 24 周期。将在 2025 年 7 月达到最大黑子相对数 115 ，这将是测试此模型的好机会。科学家也预期第 25 周期的太阳活动，将不会如前 4 个周期般持续下降。目前无证据显示太阳活动有趋向于蒙德极小期（ 1645 ~ 1715 年间仅观测到 50 颗左右的黑子）的迹象。 NOAA 和 NASA 预测第 25 周期的太阳活动将如同第 24 周期，并预计在 2025 年达到太阳活动极大值，估计黑子相对数为 115 。图上的纵座标显示太阳黑子数量，而横座标则是时间。NOAA NCAR 的预测 美国国家大气研究中心（NCAR）的科学家持相反意见，预测第 25 个太阳周期将是从 1975 年开始纪录以来的太阳活动较强的周期之一，太阳极大期时的黑子相对数约在 210 ~ 260 之间。如果预测得到证实，将支持团队的理论模型，即环绕太阳的磁场带有 22 年周期，具有不同磁场方向的磁场带的交互作用，产生 11 年的太阳黑子周期。 科学家发现日冕亮点，即太阳大气在极紫外光的短暂闪烁，会由高纬度移动到赤道，并在中纬度时和黑子出现吻合。推测亮点标志著磁场带的传播，当南北半球具有相反磁极的磁场带在赤道相遇时，它们会互相湮灭造成「终结」事件， 结束上个太阳周期并开始下个周期。当南北半球的磁场带（具相反磁场）往赤道移动时，新的磁场带将在高纬度出现，这将造成下周期太阳磁场的反转。 有时磁场带在中纬度移动变慢，会延长磁场带交互作用的时间，这将使当前的周期变长并减少下周期的黑子数量。由于需要足够多不平衡的磁场以形成黑子，交互作用时间短有利黑子生成。回顾长达 270 年的观测纪录， 科学家进一步发现终结事件间的时间间隔，会影响太阳周期的强弱，间隔越长下个太阳周期就越弱，反之亦然。例如太阳的第 4 周期的终结事件间隔长达 15 年，使得第 5 周期非常弱，这也是道尔顿极小期的开始。同样第 23 个太阳周期终结事件间隔 13 年，因此第 24 周期较短也较弱。借此研究人员认为第 25 周期将是有纪录以来较强的周期。 上图：最近第 23 和第 24 周期的太阳黑子数目随时间的变化（纵轴为黑子数目，横轴为时间），图上显示了黑子的总数 (黑色) 以及北半球 (红色) 和南半球 (蓝色) 的贡献。虚线表示终止事件发生的时间，随后太阳活动迅速增加。 下图：过去 22 年磁场带的活动随纬度 (纵轴) 和时间 (横轴) 演变的概念图。可见到虚线为终止事件，两终止事件的时间间隔，提供下个周期太阳活动极大值黑子数量的预测。 McIntosh et al. (2020)

美国哥罗拉多(Colorado)州的 Bouder 。

如上所述，蒸发量计算的传统方法和模拟方法大多以局地尺度均匀下垫面为基础，难以在非均匀陆面区域尺度上推广应用。而卫星遥感可以对某些重要的陆面参数进行修正，以便在已有测站之间内插或外推到更大区域上。意大利学者 Menenti 博士、荷兰学者 Bastiaanssen 博士以及华裔荷兰专家 Bob Su ( 苏中波) 博士结合卫星遥感资料和地面观测资料，分别提出陆表能量平衡算法( SEBAL) 和陆表能量平衡系统 ( SEBS) ，两种算法的总体思想见框图 ( 图 3. 1) ，利用 NOAA、TM 等遥感资料中的可见光、近红外和热红外波段及地面观测资料，以合理的分析计算方法求出陆表的物理参数分布特征，通过相应模式计算出区域陆表能量平衡分量及蒸发量的分布情况。本项目采用 SEBS 算法计算黑河流域的蒸发量。图 3. 1 地表能量平衡系统 ( 算法) 概念模型3. 2. 1 NOAA 气象卫星的性能及特点气象卫星根据其轨道可分为近极地太阳同步轨道气象卫星和地球同步轨道气象卫星两种。第一代气象卫星 ( 1960～1969 年) 的特点是应用可见光摄象技术，取白天云图资料，并开展利用红外辐射计进行夜间拍摄试验; 第二代气象卫星 ( 1970～1978 年) 的特点是扫描辐射仪逐步代替电视摄像技术，普遍采用两通道传感器，定量计算海面和云顶温度等，连续提供地球上发生的气象变化; 1978 年 10 月 13 日 TIROS－1 卫星的发射标志着第三代气象卫星的开始。由 TIROS－N 与 NO-AA－N 共同组成的 TIROS－N / NOAA 系列，安装了改进型高分辨率辐射仪 ( AVHRR-advanced very high resolution radiometer) ，采用相应的轨道设计，不仅能在气象观测及云图识别的需要，而且在环境监测、产量预报、灾害监测等领域获得了广泛应用。与 LANDSAT 和 SPOT 卫星相比，NOAA 气象卫星具有以下特点 ( 表 3. 1) :( 1) 时间分辨率高。NOAA 气象卫星的重复周期为 1 天，在双星系统下重复观测周期可缩短到半天，而陆地卫星为 16 天，SPOT 卫星为 26 天，因此气象卫星可以捕捉地面快速动态变化信息，同时大大增强了获取无云影像的能力。( 2) 成像面积大，有利于获得宏观同步信息，减少数据处理数量。NOAA/AVHRR 扫描带宽约 2700km，Landsat/TM 为 185km，SPOT/HRV 为 117km，一幅空间分辨率为 1. 1km 的 512×512 像元的 AVHRR 影像，将覆盖 563km×563km 的区域，而 Landsat 同幅影像仅为 40. 5km×40. 5km，总像元数仅是 MSS 的 0. 37%，大大减少了数据处理和存储的工作量; 具有进行植被遥感的光谱波段，也可进行灾害监测。( 3) 成本低廉。NOAA 气象卫星是面向世界的无偿信息源，我国拥有完善的接受处理设备，此外 NOAA 数据可直接从 www. saa. noaa. gov 网址上免费下载。不受地理条件限制: 对我国的西部沙漠区以及受云量影响大的空白区更显示出其应用潜力。3. 2. 2 地表能量平衡系统参数化3. 2. 2. 1 数据来源及图像处理软件从 NOAA 卫星动态数据库中下载 1997 年黑河流域影像 128 景，每景影像覆盖范围: 东经98. 0597°E ～ 101. 7148°E，北纬 38. 6673°N ～ 42. 5680°N。每月挑选一景云量最少、形变最小的影像数据，共 12 景，进行蒸发运算，精选出的 NOAA 数据的成像日期和时间见表 3. 2。表 3. 1 NOAA/AVHRR 与 Landsat/ TM 及 SPOT/HRV 比较表 3. 2 NOAA 数据成像日期和时间图像处理采用美国 RSI 公司的 ENVI ( The Environment for Visualizing Images) 软件，该软件为专业遥感图像处理系统，获 2000 年美国权威机构 NIMA 遥感软件测评第一。ENVI 具有强大的底层二次开发工具———IDL ( Interactive Data Language) 交互式数据语言开发。本次蒸发量计算界面由中国地质大学 ( 北京) 水资源与环境学院万力教授用 IDL 语言开发。3. 2. 2. 2 SEBS 参数化( 1) 地表反照率地表单波段反照率是某波段地表反射、散射的波谱能量与该波段太阳入射总能量之比。即西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例从 NOAA/AVHRR 数据中分别提取了波段1 和波段2 的地表反射率 r1、r2后，地表宽波段反照率 α 可由下式计算:西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例式中 0. 545、0. 320 和 0. 035 为回归常数。由于黑河流域地表状况反差较大，反射率变化范围亦较宽，在 0. 10～0. 68 之间。图 3. 2 中较大范围的黄—黄绿—绿色区域为平原、沙漠地区，地表反照率在 0. 20～ 0. 30 之间，图中西南部( 左下角) 的祁连山区北坡植被发育，土壤较湿，地表反照率相对较低，在 0. 1 左右。整个区域地表反照率平均值为 0. 215，峰值集中在 0. 20 附近。( 2) 归一化植被指数归一化植被指数又称归一化差、标准化植被指数，定义为近红外波段与可见光波段数值之差和这两个波段数值之和。用气象卫星 NOAA/AVHRR 数据中的 r1、r2表示:西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例归一化差植被指数是指植物生长状态及植被空间分布密度的最佳指示因子，与植物分布密度呈线性相关。NDVI 对土壤背景的变化较为敏感，当植被盖度小于 15%时，数值高于裸土的 NDVI值; 而植被覆盖由 25%增加到 80%时，NDVI 随植被量呈线性增加; 当植被覆盖度大于 80%时，NDVI 对植被检测灵敏度下降。因此 NDVI 很适于反映早、中期发展阶段或低覆盖度的植被。黑河流域的区域植被分布状况，在较大程度上控制着该地区的地气相互作用过程。图 3. 3 中绿色—黄绿色区域分布在张掖、金塔、酒泉、鼎新和祁连山部分地区，绿洲 NDVI 值介于 0. 20～0. 40 之间，其余大部分地区为蓝色区域。黑河流域 NDVI 区域平均值为 0. 125，峰值集中在 0. 11附近。图 3. 2 黑河流域 1997 年 9 月 20 日地表反照率分布图图 3. 3 黑河流域 1997 年 9 月 20 日 NDVI 分布图( 3) 地表辐射率地表辐射率是衡量物体发射电磁波强度的能力，定义为在温度 T 波长 λ 处的出射辐射度 MS( T，λ) 与同温度、同波长下的黑体出射辐射度 MB( T，λ) 的比值，即西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例其计算公式为西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例式中，Pv为植被覆盖率; εv为植被发射率; εg为土壤辐射率; <dε>为非线形典型值，取值范围0. 000 ～ 0. 020 。西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例地表辐射率是确定地表有效辐射能的控制因子，黑河流域的地表辐射率分布状况实际上反映的是流域不同像元辐射的分布情况。全区域地表辐射率均值为 95. 85%，峰值集中在 95. 78%附近。地表辐射率详细分布见图 3. 4。( 4) 地表温度地表温度 T0体现了地表有效辐射能的分配方式，即 T0反映的是地表面附近输入和输出能量通量的动态平衡状态。地表温度的提取要利用劈窗技术。根据气象卫星 NOAA/AVHRR 的第 4、第5 波段记录的温度 T4、T5计算地表温度的公式为西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例式中α = W3－8W2+17W+40 ( W 为大气含水量，g / cm2)β = 150×( 1－W /4. 5)ε = ( ε4+ε5) /2 ( ε 为平均地表比辐射率，无量纲; ε4、ε5为 AVHRR 第4、5 通道的比辐射率差)Δε=ε4－ε5黑河流域地貌单元复杂多样，决定其地表温度变化范围较宽，从祁连山区的－11℃到沙漠地区的 43℃，黄色区域即高温地区主要分布在巴丹吉林沙漠和中游地区，10℃以下的中低温区分布在祁连山区和黑河下游部分地区，流域的其他地区为黄绿—绿色区域，温度在 20～30℃之间。黑河流域的 1997 年 9 月 20 日的平均地表温度为 33℃ ( 图 3. 5) 。图 3. 4 黑河流域 1997 年 9 月 20 日地表辐射率分布图图 3. 5 黑河流域 1997 年 9 月 20 日地表温度分布图黑河流域 1997 年四季的地表物理参数分布见图 3. 6～图 3. 9，地表反照率在春季最高，地表辐射率在冬季最强，植被指数在秋季最大，地表温度在夏季最热。图 3. 6 春、夏、秋、冬四季地表反照率的频数分布图图 3. 7 春、夏、秋、冬四季地表辐射率的频数分布图图 3. 8 春、夏、秋、冬四季 NDVI 的频数分布图图 3. 9 春、夏、秋、冬四地表温度的频数分布图( 5) 地表能量平衡分量黑河流域的各种地表作用对土壤和大气的湿度、热量的重新分布至关重要，辐射通量、热通量和湿度通量的变化影响着自然生态环境。大气湍流迁移作用和近地表层流作用间的热动态平衡是计算的基础。西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例( Ⅰ) 地表净辐射通量 Rn地表净辐射通量，Rn( W/m2) ，是地面能量、物质输送与交换过程中的原动力，是气候形成及气候变化的主要依据。净辐射通量由短波辐射和长波辐射共同决定，是下述四项辐射的代数和:式中Rswd———向下的短波辐射( W/m2) ;Rswu———地表反射的短波辐射( W/m2) ;Rlwd———向下的长波辐射( W/m2) ;Rlwu———地表发射至大气的热红外辐射( W/m2) ;α———地表反照率;ε———地表辐射率;σ———斯蒂芬—波耳兹曼常数: 5. 67×10－8W / ( m2K4) ;T0———地表温度( ℃) 。1997 年 6 月 3 日黑河流域的净辐射通量的变化范围较宽，Rn在 228～1510W/m2之间，整个区域的平均值为 720W/m2( 图 3. 10) 。直方图有一个明显的峰值在 823W/m2，绿洲的地表净辐射远大于戈壁沙漠地区。图 3. 10 1997 年 6 月 3 日净辐射通量的频数分布图( Ⅱ) 地表土壤热通量 G0地表土壤热通量 G0( W/m2) ，是通过地表土壤截面单位面积上的热量，它与土壤垂直温度梯度成正比 ( 图 3. 11) 。白天地表得到太阳辐射热量，一部分向地表面以下的土层传导，并汇集在土壤中; 夜间又转化为地表面的热源，在野外测试中 G0通常用热流板来测定。图 3. 11 土壤热通量示意图在地表能量平衡方程中西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例表示了地表可利用的能量，所以地表土壤热通量 G0虽然较小，但却是一个不可忽视的量，苏中波等提出了如下确定 G0的方法:式中，Γ 为 G0与 Rn的比值，Γc为高植被覆盖率，Γs为裸土率，fc为植被覆盖度。一般认为比例函数 Γ 是一个比较合理的确定 G0区域值的方法，且有学者认为比例函数近似地由 T0、r0和 NDVI 值决定，即 Γ=f ( T0，r0，NDVI) ; Γc= 0. 05; Γs= 0. 315。1997 年 6 月 3 日黑河流域的土壤热通量在 109W / m2和 324W/m2之间变化，整个区域的均值为 220W/m2( 图 3. 12) ，戈壁沙漠地区 G0/ Rn≈0. 25，绿洲地区 NDVI 较大，G0/ Rn≈0. 05。图 3. 12 1997 年 6 月 3 日土壤热通量的频数分布图( Ⅲ) 地表显热通量 H显热通量，H ( W/m2) ，是与物体温度差成正比的物质内部的一部分能量，在净辐射能量的作用下，物体接收总能量的一部分用以加热其温度，涡动扩散传热至空气，这部分能量即为显热通量 ( 图 3. 13) 。图 3. 13 显热通量示意图图 3. 13 中，LE 为潜热通量; H 为显热通量; T0、Ta分别为地表温度和空气温度; rah为显热交换空气阻抗 ( s·m－1) 。显热通量的计算方法可表示为西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例式中ρa———空气密度 ( kg/m3) ;CP———空气定压比热 ［J/ ( kg·K) ］。对于推算蒸发值来说非常重要的关键参数 rah还不能完全依靠遥感手段来确定，空气动力学阻力 rah以隐含数可表示为西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例式中，u 是在参考高度 Z 处的风速，确定热传导空气动力学阻力需要测定近地表湍流风速廓线。动量侧向传输是通过分子运动和湍流衰减。这一过程产生的剪切力 τ 与风速衰减成正比。风速廓线示意图见图 3. 14。图 3. 14 风速廓线φ 值为经验常数，当 φ<－5 时，应设置 φ = －5。Z0是动量交换的粗糙度 ( 图 3. 15) 。显热交换的粗糙度 Z0"与动量交换粗糙度 Z0间的关系近似表示为西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例也有学者通过实验认为 。作物的结构参数: 植株高度、植株间距和植株宽度是土壤表面粗糙度的函数。典型的土壤表面粗糙度变化范围在 0. 005 ～ 0. 02m 之间。最近的近地层湍流研究表明，参考高度 Z 应选择为西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例表 3. 3 列出了不同类型下垫面的粗糙度参数 ( Z0) 。1997 年 6 月 3 日黑河流域显热通量分布范围介于 3 ～ 311W / m2之间，整个区域的平均值为128W / m2，在 136W/m2与 92W/m2附近达到第一和第二峰值 ( 图 3. 16) 。图 3. 15 粗糙度元素表 3. 3 大尺度地表粗糙度( Ⅳ) 地表潜热通量 LE地表潜热通量既是地表热量平衡的分量，又是水均衡的分量。因此地表蒸发量有机地结合了热量平衡方程和质量守恒方程。潜热通量，LE( W/m2) ，是用于水气蒸发的那部分能量。在土壤－植被－大气系统中，把能量界面当做一张大叶，是一种最简单的处理。对土壤和植被不作区分，地气界面的能量平衡方程为西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例式中，L 是蒸发汽化潜热，L=2. 47×109J / m3。用余项法可将潜热通量表示为西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例1997 年 6 月 3 日潜热通量变化范围在 140W / m2和 992W/m2之间，均值为 423W/m2，第一峰值在 519W/m2附近，第二峰值在 610W/m2附近，潜热通量在 121～483W/m2之间的累计频率为10% ( 图 3. 17) 。( 6) 蒸发比和日蒸发量地表各通量在一天内变化较大，然而潜热通量与净辐射通量和土壤热通量之差 ( 或潜热通量与显热通量之和) 的比值，却相对稳定。这个比值就是蒸发比，用 Λ 表示 ( LE为潜热通量) 。图 3. 16 1997 年 6 月 3 日显热通量的频数分布图图 3. 17 1997 年 6 月 3 日潜热通量的频数分布图西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例而瞬时蒸发比等于全天蒸发比，即西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例同时，土壤热通量在白天增加而在夜间释放，相互抵消。计算日蒸发量的公式为西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例式中，λ=2. 47×106J / kg; ρw= 1000kg / m3。简化后的日蒸发量公式为西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例1997 年 6 月 3 日黑河流域蒸发量介于 4. 6 ～ 16. 3mm 之间，全区均值 7. 1mm，低蒸发量值即橙色区域主要分布在中游地区和沙漠地区，祁连山区和黑河下游蒸发量在 10mm 左右，黑河上游、张掖和酒泉地区蒸发量较大，在 12mm 左右，其余大面积地区为黄色 ( 蒸发量 7mm) —浅黄绿色( 蒸发量 8mm) 区域 ( 图 3. 18) 。( 7) 1997 年年蒸发量首先逐月计算黑河流域的蒸发量，再将各月蒸发量进行叠加，得出 1997 年黑河流域全年蒸发量 ( 图 3. 19) 。流域全年平均蒸发量为 2110mm，峰值集中在 2218mm 左右，蒸发量在 1600 ～2400mm 之间的累计分布频率占总区域的 77%。从南向北，黑河流域蒸发量的总体分布规律是上游山区降水丰沛，蒸发量最大，中游的张掖、高台、临泽、酒泉等农业灌区蒸发量较大，年降水量在 2500～2800mm 附近，中游的大部分地区年蒸发量在 2200mm 左右，民乐、山丹等地区蒸发量在1600 ～ 1900mm 附近，沙漠戈壁地区年蒸发量在 1300mm 左右，鼎新、金塔及额济纳旗等地区蒸发量为 2200～2500mm，下游的大部分地区年蒸发量介于 1900～2200mm 之间，西南部地区年蒸发量在 2200mm 附近，局部区域可达到 2500～2800mm。图 3. 18 1997 年 6 月 3 日蒸发量分布图图 3. 19 1997 年黑河流域全年蒸发量分布图

　　NOAA卫星是美国国家海洋大气局的第三代实用气象观测卫星。NOAA-19卫星属于检测大气状况的气候卫星系列的最后一员，还附带着火山爆发和大气研究的使命。

美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的地球静止轨道业务环境卫星-T(GOES-T)卫星现在已正式获准发射。 GOES-T从位于佛罗里达州Titusville的Astrotech空间作业设施被运送到联合发射联盟（ULA）位于卡纳维拉尔角空军基地41号航天发射场的附近的垂直整合设施。然后，它被安装到Atlas V 541火箭的顶部，该火箭将携带它进入太空。升空时间定在当地时间3月1日下午4点38分。 这次发射由美国宇航局（NASA）的发射服务项目管理，该项目位于该机构的肯尼迪航天中心，是美国的多用户航天港。 在将GOES-T固定在Atlas V上后，技术人员对通过火箭的通信路径进行了最后验证。然后对航天器和运载火箭进行了测试，成功地将两者通电进入发射模式，以确保它们作为一个系统能够兼容。 自2021年11月10日抵达佛罗里达以来，GOES-T一直位于Astrotech设施内。在那里进行了许多活动，包括将航天器吊起并与有效载荷适配器配对，以及封装，其中ULA有效载荷整流罩的两部分被整合在一起，并安装在卫星周围，以便在发射期间保护它。完全组装好的运载火箭将于2月28日运送到发射台上。 作为NOAA的GOES-R系列的第三颗卫星，GOES-T将被送入地球同步转移轨道，与运载火箭分离，然后上升到更高的地球静止轨道，并更名为GOES-18。在经过检查、校准并被认为可以投入运行后，GOES-18将取代GOES-17在GOES-West的位置，关注美国西海岸、阿拉斯加、夏威夷和太平洋的情况。 GOES卫星网络帮助气象学家观察和预测影响公共安全的当地天气事件，包括雷暴、龙卷风、大雾、飓风、山洪和其他恶劣天气。

2021年2月是地球七年来最凉爽的2月，原因是热带太平洋的拉尼娜现象以及笼罩北美和亚洲北部大部分地区的异常低的气温。但在2月份--以及在这三个月的季节里，巨大的温度反差在世界其他地区依然发挥着作用。 事实上，根据NOAA的国家环境信息中心的科学家提供的信息，地球北半球作为一个整体经历了142年来的第8个最温暖的冬天（12月至2月），上个月全球陆地和海洋表面平均温度比20世纪平均水平高1.17华氏度(0.65摄氏度)，使其成为全球有记录以来第16个最温暖的2月--但仍是2014年以来最凉爽的2月。 这是北半球有记录以来第14个最温暖的二月，南半球第19个最温暖的二月。加拿大东部、欧洲大部分地区；以及亚洲南部和东北部地区在2月经历了明显的温暖天气。 另一方面，北美大部分地区、斯堪的纳维亚半岛和亚洲北部的气温比正常气温低得多--至少比平均气温低5.4华氏度（3.0摄氏度）。 这三个月（12月至2月）是全球有记录以来第8个最温暖的季节。北半球迎来了第8个最温暖的冬季，而在地球的另一端，南半球迎来了第19个最温暖的夏季--与1973年和2009年的夏季持平。2021年至今的全球陆地和海洋表面温度比20世纪平均水平高出1.30华氏度（0.72摄氏度），成为有记录以来第11个最暖的年份（1月至2月）。 极端天气方面，北美洲经历了1994年以来最冷的2月，也是有记录以来112年最冷的2月，而大洋洲经历了2012年以来最冷的2月。与此同时，南美洲和加勒比地区2月份的平均气温位居该月最温暖的前十位。 冬雪覆盖的数量各不相同。北美洲的2月积雪覆盖率为 历史 第四高，而欧亚大陆的2月积雪覆盖率为 历史 第十四低。 极地海冰覆盖范围异常小。上个月北极的海冰覆盖率与2017年并列成为2月有记录以来第七小的冰层覆盖率；南极洲的海冰覆盖率则是有记录以来第11小。

NOAA的轨道是接近正圆的太阳同步轨道，轨道高度为870千米和833千米，轨道倾角为98.9°和98.7°，周期为101.4分钟。NOAA的应用目的是日常的气象业务，平时有两颗卫星运行。由于一颗卫星可以每天至少可以对地面同一地区进行两次观测，所以两颗卫星就可以进行四次以上的观测。

NOAA卫星是美国国家海洋大气局的第三代实用气象观测卫星，第一代称为“泰罗斯”（TIROS)系列（1960-1965年），第二代称为“艾托斯”（ITOS)/NOAA系列（1970-1976年），其后运行的第三代称为TIROS--N/NOAA系列。

合法。NOAA是美国一个专门下载全球气象站数据的网站，不需要注册，不需要项目权限就可以，含有基本上中国所有县级气象站以及其他国家的，三个小时一次的观测，气温降水等。通过图中的右下角的工具选择你需要的测站，主要推荐两种工具，rectangle和polygon。矩形选择和多边形选择，将你需要的测站框在相应的圈里，左边会自动显示出圈中的测站信息。

美国NOAA极轨卫星从1970年12月第一颗发射以来，近40年连续发射了18颗，最新的NOAA-19也将在2009年上半年发射升空。NOAA卫星共经历了5代，目前使用较多的为第五代NOAA卫星，包括NOAA-15—NOAA-18；作为备用的第四代星，包括NOAA-9—NOAA-14。2011年8月，NOAA-19卫星因检修失误损毁。 发射时间1988年9月24号，正式运行日期1988年11月8日轨道高度：841公里，轨道倾角：98.9度，轨道周期：101.8分 发射时间1991年5月14日，正式运行日期1991年9月17日轨道高度：804公里，轨道倾角：98.6度，轨道周期：101.1分 发射时间1994年12月30号，正式运行日期1995年4月10日轨道高度：845公里，轨道倾角：99.1度，轨道周期：101.9分 发射时间1998年5月13号，正式运行日期1998年12月15日轨道高度：808公里，轨道倾角：98.6度，轨道周期：101.2分 发射时间2000年9月12号，正式运行日期2001年3月20日轨道高度：850公里，轨道倾角：98.9度，轨道周期：102.1分 发射时间2002年6月24号，正式运行日期2002年10月15日轨道高度：811公里，轨道倾角：98.7度，轨道周期：101.2分 发射时间2005年5月11号，正式运行日期2005年6月26日轨道高度：854公里，轨道倾角：99.0度，轨道周期：102