近年来，受全球气候变化和人类活动的影响，干旱在中国呈现出广发和频发态势，已经成为中国首要的自然灾害之一，尤其是农业干旱成灾机理最为复杂、涉及范围最广、灾害影响最为严重。该成果依托国家自然科学基金项目和地方计划项目，选择河南粮食生产核心区为典型区，开展了区域农业干旱形成机理及预警预报关键技术和示范应用研究，研究成果可为提高区域农业抗旱能力、保障粮食安全提供科学依据和基础信息。 1、理论和主要科技创新方面： (1)开展了河南粮食生产核心区农业干旱及其灾害情势的时空演变规律和变化过程的诊断和检测研究，初步探明了连续性干旱、季节性干旱、突发性干旱、极端干旱、旱涝急转等事件的演变特点和规律，揭示了气候变化和人类活动影响下农业干旱及其灾害情势的主要驱动要素及演变趋势，计算了各个影响因子对农业干旱强度、持续时间、发生频率和灾害程度影响的相对贡献，研究成果可为提高农业抗旱能力提供基础信息。 (2)从气候自然节律、水文气象条件、下垫面条件和水利工程状况等四个方面构建了农业干旱理论驱动模式。宏观尺度上，从季风环境、大气环流、海温变化、人类活动等方面分析农业干旱形成的驱动机制，研究农业干旱发生频率、强度、时间和空间依赖于水循环关键过程和影响因子的条件概率分布；中观尺度上，选取降水量指标、各个生长时段土壤含水量指标、作物形态指标和作物生理指标等，提出了基于多层解耦模式的农业干旱驱动机制定量化识别方法。 (3)综合解析了河南省粮食生产核心区不同类型农业区各项指标对农业干旱发生频率、范围、程度、阶段特性等特征的影响；根据不同类型农业区干旱特性及其驱动因子，结合历史农业旱情旱灾资料，系统识别遴选旱情发展不同关键阶段的特征指标，构建农业干旱预警指标体系；以河南省粮食生产核心区为典型区，研究确定了不同类型农业区不同农业干旱等级的预警指标特征阈值。 (4)充分利用区域气候模式和分布式水文模拟技术，建立了具有较高普适性和统一物理机制的、多尺度嵌套的气-陆耦合农业干旱预报模型；以河南粮食生产核心区为典型，分析模型对不同类型农业区典型农业干旱过程的模拟效果，研究给出了河南粮食生产核心区适宜的气候模式参数化方案和水文模式参数集。 2、成果应用方面：该成果顺利通过了国家自然科学基金委的结题验收和地方项目委托单位组织的成果验收，该成果瞄准农业生产中必须解决的重大问题和面临的重要任务，识别变化环境下干旱演变规律及驱动机制，并对其进行监测及预警预报研究，进而寻求干旱的综合应对策略，对粮食主产区农业区划、资源开发、农业规划和粮食生产等具有重要意义。 该研究在国内外学术期刊上发表论文17篇，其中SCI检索论文6篇；出版专著2部；授权国家发明专利1件、实用新型专利4件；获得软件著作权5项。成果已成功应用于水利部水资源管理中心、淮河水利委员会水文局(信息中心)、河南省水文水资源局、河南省开封水文水资源勘测局、河南省漯河水文水资源勘测局等水资源管理机构和地方水行政管理部门的农业抗旱减灾、水资源管理、水灾害防治等工作中，产生了良好的经济、生态和社会效益。