大到全球气候变化下的干旱格局演变，小到田间地头的作物需水响应，夯实气象科技装备与科研平台始终是推动干旱气象科学服务社会、保障民生的必要前提之一。
近年来，在中国气象局统筹指导与甘肃省气象局协同支持下，中国气象局兰州干旱气象研究所（以下简称“干旱所”）以中央级科学事业单位改善科研条件专项项目为抓手，坚持完善干旱气象科研基础设施及平台，攻关干旱致灾机理与数值模式预报等关键瓶颈，为筑牢西北生态安全屏障、保障区域粮食安全和提升气象防灾减灾能力提供坚实支撑。
高山梯度通量观测站外景 图/胡晓晖
荒野补盲区——观测网络升级筑牢西北生态监测防线
我国北方干旱半干旱区，沙漠、绿洲、山地交错分布，陆地与大气之间复杂多变的相互作用机制，始终是干旱气象科研攻关的“硬骨头”。由于原有观测站点多集中于人类活动区域，大气边界层与自由大气间物质、能量交换过程的捕捉存在明显局限。
为此，干旱所启动“我国北方陆—气相互作用综合观测试验平台补充建设”项目，在庆阳、定西、祁连山等地，新添25台（件）闭路涡流观测系统、地表辐射观测系统等精密仪器。
这些分布在大西北荒野与山地间的“科学探针”，填补了观测盲区，使干旱气候预测的精度更上层楼。
精密的数据揭开一系列干旱机理研究的科学成果——在绿洲与荒漠过渡带，科研团队通过观测揭示非均匀陆面水热耦合规律，测得绿洲—荒漠地表温差日均达2.41℃，首次证实潜热通量差异是冷岛效应的核心驱动力，并精准界定地表耦合度随水热因子变化的阈值，为区域气候模式参数化方案改进提供关键实测依据。
同时，结合无人机低空探测与卫星高空遥感等创新技术手段，研发出地表能量参数反演模型，将高分辨率遥感数据误差率控制在11%以内，实现复杂下垫面微尺度气象要素的精准捕捉，将干旱区陆气相互作用过程的观测精度提升至全新维度。
科研成果迅速转化为守护生态安全的硬核力量。通过对祁连山冰冻圈长期监测，干旱所依托精准观测数据形成多份咨询报告，汇集冰冻圈保护的科技力量。此外，团队连续5年为黄河上游生态保护工作提供高精度数据集，成为区域生态修复与水资源管理的关键基石。
科研人员维护梯度观测系统。图/胡晓晖
垄间剖旱情——作物监测赋能粮食安全与节水实践
在中国气象局定西干旱气象与生态环境野外试验基地（以下简称“定西基地”），“土壤—作物—大气（SPAC）”多尺度观测系统运转有序。
得益于干旱所启动的“农业干旱综合观测试验平台建设”项目，53 台（件）先进设备构建起立体监测矩阵，从土壤的物理性质、养分水分，到作物的蒸腾、光合、茎流、光谱、叶面积及冠层温度，再到大气边界层的涡动以及SPAC系统碳循环等全方位开展综合观测，将干旱致灾的“蛛丝马迹” 转化为可追溯的数据链条。
基于海量观测数据，科研团队首次发现干旱持续期内作物生长、农田蒸散与土壤水分的耦合规律，明确作物干旱致灾阈值，构建作物干旱监测技术指标，为精准划定玉米、小麦等作物的干旱等级提供科学依据。
科研成果在田间落地。干旱所研发的“河西走廊制种玉米智能气象节水灌溉预报系统”，向农户推送干旱等级预警和精准灌溉建议，节水效率提升20%，让“看天浇水”变为“知天浇灌”，切实把科研成果转化为农民应对干旱、科学种田的能力，气象服务成为守护粮食安全的“民生工具”。
成果为决策提供支撑。通过分析多年观测数据，干旱所完成相关科技咨询报告，系统性揭示高温干旱发生新特征，提出未来干旱监测、预测及其影响评估的研究方向。
如今，定西基地在中国气象局野外科学试验基地评估中获评“良好”，观测能力已跻身国内同类平台第一方阵。
卜里沟综合气象观测站 图/胡晓晖
智脑测风云——算力革新提升气象预报与多场景防灾能力
在兰州信息中心的机房，7台国产高性能计算与储存设备组成的“智慧大脑”昼夜运转，见证着西北复杂下垫面的数值预报能力飞跃性升级。
干旱所启动“西北区域天气气候数值预报信息化建设”项目，直击传统模式算力不足、存储受限的痛点，构建起数据信息存储系统与数值预报云平台。该平台支持区域气候模式、沙尘暴预报模式等运行，实现气象数据的云端存储与分发，提升短临预报和精细化网格预报水平，将120小时天气预报的运行时间从2小时压缩至1小时内，效率提升55%。
创新成果为多个服务保障场景注入强劲动力——在新能源方面，通过融合地形数据与气象模式，为风光电功率预测提供算力支撑，精准保障酒泉卫星发射中心及河西走廊新能源基地的电力调度；在沙尘防控方面，依托平台沙尘预报模式研究，为跨境污染联防联控提供关键参数……
业务转化效益可观可感。干旱所研发 “垂直速度三维变分同化技术”接入国家业务系统，使6小时降水预报评分提升12%，特别是在小雨量级预报中效果显著。项目推动7人次获省部级人才称号，团队获甘肃省科技进步三等奖，并获批“区域数值预报创新团队”。
……
走进甘肃定西、武威、张掖等试验基地与兰州信息中心机房，一台台先进气象设备构建的科研平台，正是干旱所将“设备清单”锐变为“科研清单”、升华为 “服务清单”的亮眼成效及社会价值所在。
风沙漫漫，使命如磐。干旱所将以攻坚之志，砥砺深耕干旱关键科研与技术高地，矢志不渝续写干旱气象保障生态安全与民生福祉的时代新篇。