黑龙港流域夏玉米生育期需水量变化特征及影响因素

为了更好地了解黑龙港流域夏玉米需水变化特征及气候影响因素,提高降水利用率,减少灌溉用水,本文利用黑龙港流域1960—2010年的气象资料分析了当地玉米生长季需水量、缺水量及气象因子对需水量的影响。结果表明,黑龙港流域夏玉米各生育时期需水量均呈减少趋势,生长发育期是其需水高峰期,整个生育期多年平均需水量为417.42 mm,气候倾向率为-5.92 mm·(10 a)^-1;多年平均缺水量为122.02 mm,随时间推移整体呈现上升趋势,气候倾向率为14.24 mm·(10 a)^-1;日最高气温、日照时数和平均相对湿度在4个生育时期均与夏玉米需水量呈显著相关,日最高气温、日照时数与需水量呈显著正相关,平均相对湿度与需水量呈显著负相关。平均气温在夏玉米初始生长期和生长发育期与需水量均呈显著正相关,降雨量在夏玉米初始生长期与需水量呈显著负相关。黑龙港流域夏玉米生育期需水量减少的主要原因与日照时数减少有关。夏玉米生育期缺水量的增加会导致未来干旱风险增加,因此,本区域种植夏玉米应当选择抗旱品种及节水栽培措施来规避干旱风险。     

聊城市参考作物蒸散量的多时间尺度特征及影响因子

为聊城市估算和科学分析作物需水量提供依据,选取1961—2015年聊城市8个气象观测站点的逐日气象资料,应用Penman-Monteith法计算该地区参考作物蒸散量(ET0),并与气象因子进行相关性分析。结果表明:参考作物蒸散量的日值为3.04mm,年内极大值呈下降趋势,极小值呈上升趋势;月值1月最小(30.88 mm),6月最大(164.48 mm);春、夏、秋、冬各季值分别为332 mm、435 mm、237 mm和102mm;年值为1108mm;不同尺度的参考作物蒸散量呈下降趋势。参考作物蒸散量与日气象因子气温、风速、日照时数呈正相关,与相对湿度呈负相关,其中与最高气温的典型相关系数最高,达0.841 3。不同尺度的参考作物蒸散量下降的主要影响因素为平均风速和日照时数。     

信阳市冬小麦需水量的时空分布及其气候影响分析

基于信阳市7个气象站点1961-2016年逐日平均气温、最高气温、最低气温、降水量、日照时数、相对湿度和平均风速等气象资料,采用一元线性回归法、相关分析法和多元线性回归模拟等,对信阳市近56 a冬小麦需水量分布规律及其主要影响因素进行分析研究,结果表明:1961-2016年信阳市冬小麦平均需水量为382.7～403.1 mm,呈弱增长趋势,研究区域内,空间变异较小,东部需水量较少、西部较多。冬小麦生育对降水的需求呈减少趋势,平均气温呈显著升高趋势,日照时数、相对湿度和风速呈显著降低趋势。平均气温、日照时数和风速与信阳市冬小麦需水量呈正相关关系,与降水量和相对湿度呈显著负相关关系。风速和平均气温对需水量的贡献最大。     

三义寨灌区主要作物需水量变化趋势分析

探究作物需水量及其变化趋势,为制定灌区灌溉制度、区域水资源规划和管理提供依据。基于三义寨灌区2000―2014年逐日气象数据,根据FAO推荐的Penman-Monteith公式计算小麦、玉米和棉花的需水量(ETc),采用TFPW-MK法研究3种作物ETc变化特征,借助通径分析法探讨作物ETc变化成因,并利用R/S方法预测作物未来ETc变化趋势。结果表明:小麦、玉米和棉花全生育期ETc存在显著性差异,分别为358.47、246.18和438.97mm,小麦抽穗期、玉米灌浆成熟期、棉花花铃期ETc显著增加,分别占各自全生育期的31.24%、37.06%和51.18%;小麦全生育期ETc以2.86mm/a显著降低,玉米和棉花全生育期以ETc2.39mm/a和4.33 mm/a降低,小麦成熟期、玉米拔节期和棉花现蕾期以0.14 mm/a、0.38 mm/a和0.19mm/a增加,3种作物的ETc在其他生育期均降低;小麦、玉米和棉花ETc最主要影响因子为风速、日照时数和风速;在未来一段时间,小麦全生育期ETc为增加趋势,玉米和棉花全生育期ETc为降低趋势,小麦分蘖和拔节期、玉米抽雄期及棉花播种、现蕾和吐絮期ETc变化趋势与过去相反,三者其他生育期ETc与过去变化趋势保持一致。     

气候变化背景下冀西北半干旱区玉米水分盈亏变化特征

为研究气候变化条件下冀西北半干旱区玉米水分盈亏情况,本文基于1991-2020年气象数据,分析玉米需水量的主要影响因素和变化特征,通过水分盈亏指数(CWSDI)研究玉米生育期内各月份的水分供应情况。结果表明：玉米全生育期多年平均相对湿度、日照时数和平均风速随着年际的变化不断降低,平均温度则呈上升趋势,其中日照时数变化尤为显著。生育期内玉米需水量呈先增后减的抛物线趋势,需水量与日照时数和平均温度呈显著正相关,与平均相对湿度呈显著负相关。多年降雨量呈先降后升的变化趋势,仅存在一个突变点,未出现“反复震荡”变化趋势。玉米全生育期不同月份有发生干旱的可能性,其中7~8月份正值灌浆期,应及时监测玉米水分情况,防止水分亏缺造成减产。本研究以期为冀西北半干旱区玉米科学灌溉提供参考。     

海口晚稻生育期气象因子变化特征及其对晚稻产量的影响

为探究海口晚稻生育期气象因子变化规律,提供晚稻生产理论指导,以海口市1988—2012年晚稻单产和生育期降水量、平均风速、最大风速、平均气温、日最高气温、日最低气温、平均相对湿度、日照时数为研究对象,应用Morlet小波分析、Mann-Kendall突变检验、线性趋势分析、相关性分析探讨逐日气象因子变化特征及其对晚稻气象产量的影响。结果表明,最大风速和平均风速呈显著上升趋势,日照时数、平均相对湿度呈显著下降趋势,其他气象因子均无明显变化趋势。降水量、平均风速、最大风速、平均气温、日最高气温、日最低气温、平均相对湿度、日照时数突变点分别出现在2007年、2011年、2009年、2008年、2009年、2009年、2001年、1993年。小波分析结果表明,在较小时间尺度上周期振荡剧烈,时间尺度越大,周期振荡越平稳,规律越明显。     

海南省早稻产量与生育期气象因子的灰色关联与相关性分析

为探明海南岛早稻各生育期气候变化趋势,以及分析气象因子在旬时间尺度上对早稻产量的影响,以陵水、儋州、海口、琼中4个站点1998—2013年的逐日气象数据(降水量、平均风速、最大风速、平均气温、日最高气温、日最低气温、平均相对湿度、最小相对湿度和日照时数)和早稻单产为研究对象,对单产进行趋势产量和气象产量分离,并结合灰色关联分析、相关性分析和多元逐步回归分析探讨早稻生育期气象因子对早稻产量的影响。结果表明,4个站点的气象单产对实际单产具有一定程度的影响。在早稻生育期中,海口平均风速和最大风速呈上升趋势,最小相对湿度呈下降趋势;儋州和琼中平均风速和最大风速呈下降趋势;陵水日最低气温呈下降趋势,其他气象因子均无明显变化趋势。灰色关联分析表明,在整个生育期中,影响海口、儋州和琼中早稻产量的主要气象因子均为平均风速,影响陵水早稻产量的气象因子为日照时数。在旬时间尺度上的相关性分析表明,对海口、儋州、琼中、陵水早稻产量影响最大的气象因子分别为4月下旬降水量、3月上旬日最低气温、6月下旬日最高气温和1月下旬平均相对湿度。多元逐步回归方程结果表明拟合度较高,4个站点平均误差均未超过5%。     

宽甸县蒸发量变化趋势及影响因子

本文利用宽甸气象站1978-2017年的气象资料,对宽甸县近40年蒸发量的变化趋势及其影响因子进行分析。结果表明:近40年宽甸县的年均蒸发量具有明显的下降趋势,蒸发量在夏季的下降趋势最明显;春夏两季的蒸发量较多,占全年蒸发量的70%;蒸发量与平均气温、平均风速和日照时数呈正相关关系,与平均相对湿度、降水量和总云量呈负相关关系;日照时数和相对湿度是影响春季蒸发量的主要因子;日照时数、相对湿度和总云量是影响夏秋季蒸发量变化的主要因子;温度为影响冬季蒸发量的主要因子;冬季总云量较少。     

黄淮海农作区玉米需水量时空变化特征比较研究

鉴于作物需水量变化趋势对制定灌溉策略与区域水资源配置的重要作用,依据黄淮海农作区50个标准气象站点50年逐日气象数据资料,基于SIMETAW模型,分析了黄淮海各农作亚区夏玉米、春玉米生育期需水量、灌溉需要量的时空变化趋势,主要气象因予时间变化趋势以及需水量与气象因子的相关性。结果表明：1）该地区夏玉米、春玉米生育期需水量平均值分别为321．70和456．70mm且近50年均呈下降趋势,两者降水耦合度分别为0．78、0．72;2）与夏玉米生育期灌溉需要量相比,春玉米生育期灌溉需要量地区差异大且下降更显著,但两者在豫西丘陵山地旱坡地一熟水浇地二熟区均呈上升趋势;3）夏玉米,春玉米需水量下降受太阳辐射、温度、平均风速、平均相对湿度、降水的综合影响,其中最主要气候原因为太阳辐射、温度;平均风速、降水量与之呈显著负相关,其他各因素为显著正相关。     

喀什噶尔河流域参考作物蒸散量变化趋势及其主要影响因素分析

根据喀什噶尔河流域2个气象台站的历史气候资料以及P-M公式,计算流域各地逐年参考作物蒸散量,采用线性回归方法,分析了近50年各站气候要素、年参考作物蒸散量的变化特征及参考作物蒸散量变化的气候成因。结果表明,全流域平均气温、日照时数、空气相对湿度呈升高趋势,年平均风速呈减小的趋势,降水量变化不明显;年参考作物蒸散量与平均气温、日照时数、风速呈正相关关系,与平均相对湿度呈负相关关系,与降水量没有直接的相关性;受各气候要素变化的综合影响,近50年喀什噶尔河流域的参考作物蒸散量总体呈减小趋势,这与全球和我国大部分地区的变化基本一致。     

河南省葡萄需水量的时空变化趋势及影响因素分析

基于河南省1960—2015年的17个基本气象站点的气象资料,采用FAO推荐的Penman-Monteith公式和作物系数法计算了河南省葡萄需水量;并利用线性趋势分析法和Mann-Kendall非参数检验法,对葡萄生育期需水量和不同月份需水量的年际变化趋势进行了分析。同时,也对其与气象因子的相关性进行了探讨。结果表明,1960—2015年,河南省葡萄生育期平均需水量为451.71 mm。56 a来,除4月份葡萄需水量呈不显著的上升趋势外,其他月份的需水量均呈下降趋势,尤其是6月、7月和8月的需水量均呈显著下降趋势。葡萄生育期需水量的空间分布特征为自西北向东南逐渐降低,豫西葡萄生育期平均需水量最高,为460.82 mm,豫南葡萄生育期平均需水量最低,为438.15 mm。对影响河南省葡萄生育期需水量的气象因子进行相关性分析表明,日照时数和平均风速与葡萄生育期需水量有极显著正相关性,平均相对湿度与生育期需水量呈极显著负相关性。     

近60年桂西北喀斯特地区气候与参考腾发量变化及成因分析

根据桂西北喀斯特地区7个国家气象站1951-2011年逐月气象资料,采用Penman-Monteith公式计算逐月参考腾发量(ET0),分析各气象因子及ET0的年际变化特征,并计算ET0对太阳净辐射、气温、风速和相对湿度的敏感系数,探讨ET0近60年的变化成因。结果表明:桂西北地区气温呈小幅升高趋势,温度增长量变化范围为0.004-0.186℃/10a,60年平均气温上升范围为0.024-1.116℃;日照时数、风速及相对湿度呈极显著减少趋势,降雨量减少趋势不显著。敏感性分析表明,桂西北地区ET0最敏感的气象因素为相对湿度,其次为太阳净辐射和气温,风速对其影响最小;气温和太阳辐射的敏感系数呈单峰型分布,夏季较大,风速敏感系数呈单谷型分布,夏季较小,相对湿度敏感系数在雨季较小;桂西北地区日照时数和风速的减少对ET0的负贡献率分别为-3.49%和-1.51%,气温的升高和相对湿度的减少对ET0的正贡献率分别为1.36%和3.36%,负贡献大于正贡献,导致ET0下降。研究阐明了日照时数和风速的减少是引起桂西北ET0变化的主要原因。     

抚顺地区参考作物需水量与气候变化的关系分析

根据抚顺地区3个气象站1995~2004年的气象资料,应用FAO推荐的Penman-Monteith公式计算了10年来每年(5~9月)各月的参考作物需水量ET0,分析了ET0的月际变化和年际变化特征。抚顺地区的ET0月际和年际变化都较大,但ET0的变化趋势十分相似。同时分析了各气象因素对ET0的影响,对清源气象站的年均ET0的影响较大的气象因素是:最高气温(Tmax)、相对湿度(RH)、实测风速(U)以及日照时数(H),其中相对湿度(RH)与ET0呈负相关性;对章党气象站的年均ET0的影响较大的气象因素是:相对湿度(RH)和日照时数(H),其中相对湿度(RH)与ET0呈负相关性;对新宾气象站的年均ET0影响较大的气象因素是:大气压(P)和日照时数(H),与ET0均呈负相关性。日照时数(H)是影响抚顺地区参考作物需水量ET0最主要因素。抚顺地区ET0空间变化也较大,从山区到绿洲平原ET0多年平均值呈递增趋势,ET0与海拔高度呈显著负相关。     

近35年吴桥县夏玉米水分亏缺变化趋势分析

为探讨自然降雨和有限灌溉条件下提高夏玉米的产量和水分利用效率。本研究利用1981—2015年吴桥气象数据和SIMETAW模型,分析黑龙港流域夏玉米全生育期及播种-出苗、出苗-拔节期、拔节-吐丝期和吐丝-成熟期4个生育阶段的有效降水量、需水量、降水耦合度和水分亏缺指数(CWDI)的变化趋势,同时分析水分亏缺对夏玉米产量的影响。结果表明:1)近35年来夏玉米全生育期水分亏缺指数呈不显著下降趋势;降水耦合度呈不显著上升趋势;需水量呈显著上升趋势。生育期延长是夏玉米需水量上升的主导因素,30年来生育期延长20多天;2)夏玉米全生育期干旱程度主要为无旱和轻旱,概率分别为51.43%和45.71%,播种-苗期和吐丝-成熟期水分亏缺指数最高;3)一般年份,夏玉米需水量与降水耦合度高,降水基本能满足夏玉米生产;水分亏缺严重的年份,应在吐丝-成熟期补灌1次。     

黑河流域参考作物蒸散量与气象因素的相关关系研究

【目的】研究黑河流域参考作物蒸散量(ET_0)与气象因素间及各气象因素间的相关关系,精确估算和预测黑河流域ET_0.【方法】基于黑河流域17个气象站点1960-2014年逐日气象资料,在利用Penman-Monteith公式计算逐日ET_0的基础上,分析ET_0与气象因素的年际变化特征,将通径分析法和主成分分析法相结合,从线性关系和方差贡献2个角度综合探讨ET_0与气象因素间及各气象因素间的相关关系.【结果】近55a间黑河流域年均ET_0、平均温度和降水量呈增加趋势,平均相对湿度、平均风速和日照时数呈递减趋势.平均温度和平均风速间以及平均相对湿度、日照时数和降水量间线性关系显著,平均相对湿度主要受平均温度的主导影响;线性关系和方差贡献分析气象因素影响程度结果基本一致,影响程度排序:平均相对湿度>降水量>平均风速>日照时数>平均温度.【结论】单因素作用方面平均相对湿度为影响ET_0变化的主要因素,平均温度主导平均相对湿度的变化,多因素共同作用方面日照时数与降水量相组合是ET_0波动性变化的主导因素,多方面的共同作用造成黑河流域ET_0呈上下波动式的增加趋势.从不同角度综合分析能更全面探寻ET_0与气象因素间及各气象因素间的相关关系,为ET_0的变化特征提供科学依据.     

柳园口灌区参考作物腾发量的长期变化趋势 及其对灌溉需水量的影响

研究该文的目的在于揭示了柳园口灌区参考作物腾发量的长期变化规律.阐明其产生原因及可能产生的影响,为应对气候变化对农业生产带来的负面影响提供基础.采用FAO-56推荐的Pen-man-Monteith公式计算河南省柳园口灌区1983-2003年的逐日参考作物腾发量.用Mann.Kendall检验对灌区的参考作物发量进行长期变化趋势分析,对参考作物腾发量的长期变化趋势及其与气象因素、灌溉引水量的关系进行了分析.结果表明,在过去的20多年中,ET0呈极显著的下降趋势,其下降的幅度约为50mm/10年;导致ET0下降的主要原因是日照时数下降,其次是风速的下降,气温升高并不足以抵消日照时数和风速的下降而使ET0上,升;ET0的下降主要出现在4月和6-8月.在降雨量变化不明显的情况下,灌溉季节的ET0的下降使灌区的灌溉需水量呈下降趋势,而灌区近年来的引黄水量减少也证明了这一事实.因此,除了节水灌溉技术的推广,气候变化使灌溉需水量减少,灌区的节水也有气候变化的"贡献".     

区域(临汾)水分相关气象因子变化及其对小麦产量的影响

为有效提供气候变化未来情景相适应的栽培途径,对近30年区域(临汾)与水分相关的降水量、气温、10cm地温、蒸发量、风速、相对湿度、日照时数7个气象因子开展了动态变化、因子间相关性及其对小麦产量的影响研究。结果表明：各年小麦生育期气象因子动态变化特征为降水量、平均气温和平均10cm地温呈递增趋势,而蒸发量、日照时数、平均相对湿度和平均风速则呈递减趋势;小麦生产年度各季节蒸发量为夏＞春＞秋＞冬,各月份蒸发量为6＞7＞5＞8＞4＞3＞9＞10＞2＞11＞1＞12。各年小麦生育期气象因子间相关性为平均气温与蒸发量呈负相关,平均风速、日照时数与蒸发量呈正相关,相关气象因子间的变异系数为降水量＞蒸发量＞平均风速＞平均相对湿度＞平均地温＞日照时数＞平均气温;小麦生产年度各季节、月份平均气温与蒸发量呈正相关。各气象因子与小麦产量的相关性为各年小麦生育期平均气温、平均10cm地温、日照时数与产量呈负相关,而平均相对湿度、蒸发量、平均风速则与产量呈正相关,降水量与产量均呈正相关,其中不同阶段降水量与产量的相关系数为生产年度＞生育期＞休闲期。该项研究可为小麦生产系统应对气候变化提供理论依据和技术支撑。     

天津市北辰区气候特征分析

利用天津市北辰区1958～2010年的气温、降水、风、日照时数以及相对湿度等气象要素数据,采用统计学的方法分析了这些气象参数时间变化规律和特征。结果表明,北辰区气温呈现波动上升的趋势,不同季节和月份气温的增长情况不同,北辰地区的年降水有减少的趋势,风速整体呈降低趋势,日照时数整体呈下降趋势,相对湿度整体呈下降趋势,下降幅度较小。     

黄淮海地区冬小麦-夏玉米生育期内水分供需时空变化特征

为明确影响黄淮海地区作物需水的关键气象因子及其变化特征,基于该地区的66个国家标准气象站点1987—2016年长时间序列的逐日观测资料,采用敏感性分析、因子趋势检测和GIS空间分析等方法,定量计算冬小麦-夏玉米生育期内的有效降水量(Pe)、作物需水量(ETc)及灌溉需水量(ETaw),分析1987—2016年黄淮海区冬小麦-夏玉米水分供需的时空变化特征以及ETc对不同气象因子的敏感性差异。研究表明,1987—2016年冬小麦生育期内Pe远不能满足其生长需求,年均ETaw达264mm,特别冬小麦生育期内Pe呈较明显的下降趋势,伴随气温不断升高,使其面临较严重的水分亏缺;而夏玉米生育期与Pe耦合度高,年均ETaw仅为79mm。黄淮海地区北部为冬小麦ETc和ETaw的高值区,南部ETaw相对较低,但1987—2016年增加趋势明显。相对湿度和气温对ETc的影响最大,其次是平均风速和日照时数,相对湿度的减少和气温的显著升高都将导致ETc的增加。     

抚仙湖流域蒸发与降水的变化趋势及原因分析

为研究抚仙湖流域蒸发与降水的变化特征及变化原因,本文基于1980—2013年抚仙湖流域降水量、气温、蒸发量、日照时数、风速和相对湿度逐月数据,运用线性趋势、回归分析、累积距平法、M-K法以及相关系数法,分析了抚仙湖流域34年来蒸发与降水变化特征及变化原因。结果表明:抚仙湖流域年降水量呈下降趋势但不显著,2000年以后下降明显,夏季降水超过年降水1/2。年蒸发量总体呈现先下降后上升的"U"型变化,春季蒸发超全年1/3。抚仙湖流域年蒸发量主要受日照时数、平均风速、平均气温影响,均呈极显著正相关。降水量对蒸发量无直接影响,主要是通过对日照时数的影响导致蒸发量的变化,基于日照时数、平均风速、平均气温构建抚仙湖流域蒸发量的预测方程,方程负相关系数达到0.867。