土壤水分是水文循环和气候系统中的关键变量之一,在气候过程中发挥着至关重要的作用,特别是在蒸散发、气温和降水等过程中,对水、能量和生物地球化学循环产生影响,对农业干旱监测和预测非常重要。长江流域是我国重要的粮食生产区,研究长江流域的干旱灾害对作物生产和粮食安全具有重要意义。干旱指数常用来识别和监测干旱状况,来定量评价干旱的强度、持续时间和空间范围。较常使用的干旱指数,包括帕尔默干旱指数、标准化降水指数和标准化降水蒸散指数。然而,上述干旱指标都是针对特定应用而设计的,这在农业干旱评估中受到了挑战。此外,由于土壤对水分的蓄积功能导致植被对降水不足的反应滞后,导致农业干旱在时间上往往滞后于上述指标。因此,不考虑时间滞后效应的传统干旱指数在监测农业干旱上存在不足。为了应对农业干旱对气象变量的滞后效应,本文对土壤水分和气象变量间的时滞关系进行了探索,并试图构建考虑土壤水分对气象变量滞后效应的农业干旱指数,并应用于长江流域。首先,本文利用相关系数、均方根误差对微波遥感获取的长时序欧空局气候变化倡议项目土壤水分产品进行适用性验证,借助标准化土壤水分指数对长江流域1979-2019年的历史农业干旱进行干旱等级划分,利用趋势检验对季节和年际干旱特征进行时空规律分析。结论如下:经检验,主被动合成土壤水分产品在长江流域的适用性最强。标准化土壤水分指数对长江流域干旱的识别较好,在年尺度上,长江流域农业干旱面积呈波动趋势,整体上呈先增加后减少的趋势;在季节尺度上,以春旱和冬旱为主。大面积干旱发生的第一主周期为22年,第二主周期为12、28、32年。长江流域重旱中心具有向东经和低纬转移的趋势。金沙江流域南部、岷沱江流域北部、嘉陵江流域北部、汉水流域西部、长江上游、乌江流域、洞庭湖流域西部具有明显干旱趋势,长江源头、洞庭湖流域东部,鄱阳湖流域、长江中游和下游、太湖流域具有明显变湿润趋势,其余地区保持相对稳定。其次,本文在考虑陆-气耦合的背景下设计了量化土壤水分与降水、气温、蒸散发间滞后时间的流程,确定土壤水分-降水、土壤水分-气温、土壤水分-蒸散发的滞后时间。结论如下:通过土壤水分、降水、气温、蒸散量的时空可视化和趋势分析,发现长江流域中部更易发生的两种陆-气耦合模式:一是降水少且蒸散量多的地区,往往土壤水分也少,最终易导致干旱;另一种是土壤水分和蒸散量均低的地区可能导致气温升高,最终发生极端高温和热浪。土壤水分对气象变量的响应和反馈与时间尺度和区域气候条件有关,在月尺度上,土壤水分与降水正相关,与气温、蒸散负相关;在年尺度上,土壤水分与所有气象变量均呈正相关,且土壤水分对降水（气温或蒸散）的滞后时间在湿润地区（长江流域下部）约为-2～-6个月,而在干燥地区（长江流域上部和中部）约为0～2个月;在年际尺度上,区域气候条件的影响可能更大,但总体降水与土壤水分保持正相关关系。关于土壤水分对气象变量的响应,降水对土壤水分变化的贡献最大且非线性更强,其次是气温和蒸散;在考虑时滞效应后,气象变量对土壤水分变化的解释率有所提高。最后,本文基于土壤水分对降水和蒸散发的滞后时间构建了综合农业干旱指数CADI,将其与传统干旱指数进行对比,并应用于长江流域的农业干旱监测。结论如下:CADI与传统干旱指数SPI-1、-3、-12、SPEI-1、-3、-12、VHI的相关系数绝对值落在0.1-0.51之间,参考2007-2009年干旱事件,确定干旱等级阈值为:正常:0-0.025,轻度:0.025-0.05,中度:0.05-0.075,重度:0.075-0.125,极端干旱:＞0.125。CADI对干旱等级的判别也具有较好的应用性,与传统干旱指数的相关系数落在0.5-0.7之间。从季节尺度上的干旱捕获性能来看,CADI在监测长江流域夏秋季干旱方面更有优势,同时CADI与作物受旱灾面积具有相似变化趋势。微波遥感卫星观测的长期土壤水分数据为探索农业干旱事件提供了长时序的数据支持,对制订农业干旱灾害防范措施具有重要的现实意义。本文以长江流域为例构建了考虑土壤水分对气象要素时滞效应的农业干旱指数,并从多个维度对干旱指数性能进行分析。实验为更好地理解气候过程提供了一个独特的视角,为农业干旱精准监测和预警提供了新的监测方法,也为灾害评估和区域干旱管理提供了科学支持。