基于地理信息系统的闽东南柑橘避冻分区及防冻措施研究

通过对福建省66个气象台站的纬度、海拔高度、距海岸线距离等因子与福建省东南部10年1遇极端最低气温之间进行相关和回归分析，研究地理因子对极端最低气温的影响，模拟出极端最低气温在福建省东南部的分布状态，从而确定闽东南柑橘避冻的气候分区，并进一步分析对柑橘防冻的措施；结果表明地理信息系统能很好的模拟闽东南柑橘避冻的气候分区特征，该特征为由东南向西北柑橘气候区划由最适宜种植区逐渐过渡到可能种植区，模拟结果中不存在柑橘不适宜种植区，在闽东南区内，极端最低气温与纬度基本上呈线性相关。     

北方寒旱区白菜型冬油菜安全越冬的临界指标分析

利用2011-2014年北方13个省、市、区48个不同生态点试验的数据,分析不同品种在不同生态点的越冬率、产量变化,越冬率与产量的相关性,旨在研究白菜型冬油菜在北方不同生态区的越冬安全性,确定北方冬油菜通用的安全越冬的越冬率临界值,明确影响北方冬油菜越冬率的主要因子。结果表明,不同白菜型冬油菜品种在北方不同生态地区越冬率差异较大,产量也差异较大,越冬率变幅为10%~99%,强抗寒品种越冬率>70%。回归分析表明,越冬率与产量存在明显的线性正相关,回归方程符合y=ax+b, 当越冬率<70%时,产量随越冬率的增加而增加,当越冬率为70%时单位面积产量基本趋于稳定, 越冬率大于70%时,越冬率对产量的影响不明显。协方差分析表明,与冬油菜越冬率相关性最为密切的因子是品种,其次是极端最低气温、冬季气温、年均气温、≤0℃的冬季负积温、纬度、经度等。因此,70%的越冬率可作为北方地区冬油菜通用安全越冬的越冬率临界值,采用强抗寒品种,极端最低气温–31.79℃、冬季气温–7.20℃、年均气温6.38℃、负积温–997.57℃,纬度低于44.83°,经度高于80.34°是保证冬油菜安全越冬的必要条件。     

黑龙江省大豆蛋白质和油分含量与环境因素的相关分析

在黑龙江省18个地区选择熟期适宜的18份大豆品种为材料,结合当地8个主要环境因素数据,利用偏最小二乘多元回归方法对影响大豆品质的环境因素进行了分析.结果表明:蛋白质含量与经度、纬度、海拔、年平均气温、无霜期负相关,与年日照时数、降水量正相关.油分含量与经度、纬度、海拔、年平均气温、无霜期正相关,与年日照时数、降水量负相关.经度、纬度、海拔、年平均气温、无霜期等环境指标的提高对蛋白质含量形成和提高不利,却对油分含量的形成和提高有利;年日照时数、积温、降水量等环境指标的提高对蛋白质含量形成和提高有利,却不利于油分含量的形成和提高.这样的结论表明同一环境因素对蛋白质和油分形成可能具有互逆作用.     

中国不同地理来源籼稻地方品种的亲缘关系研究

利用61对SSR引物对原产于中国14个省的440份籼稻地方品种进行了SSR分析,并对各省、经度和纬度间的籼稻地方品种进行了遗传距离和聚类分析。结果表明,籼稻地方品种遗传距离变异范围在各省份间为0.0707~0.4076;经度间为0.0680~0.3032;纬度间为0.0385~0.2696。相邻的省份、经度、纬度的籼稻地方品种基本归为同一类群,遗传距离和亲缘关系较近,而地理位置相隔较远的省份、经度、纬度的籼稻地方品种基本归为不同类群,遗传距离和亲缘关系较远,说明籼稻地方品种的亲缘关系与地理位置有着密切的相关性。但按经度和纬度划分较按省份划分的品种间遗传距离更具有规律性。     

河西走廊东部太阳总辐射时空分布特征

利用河西走廊东部及周边11个国家自动气象站历年气象观测资料，采用线性倾向分析、MannKendall突变检验分析、基于地面观测资料的统计反演、遥感图像处理软件(ENVI5.2)空间统计分析等方法，分析了总辐射的时空变化特征。结果表明：走廊东部太阳能资源储量丰富且较稳定，年总辐射量在5414.19～6500.36 MJ/m²，平均为5947.5 MJ/m²，属于太阳能资源较丰富带。总辐射夏季>春季>秋季>冬季。1959—2020年走廊东部总辐射总体呈增加趋势。1959—1989年呈减少趋势，1989年发生突变后呈持续增加趋势，变化趋势与全球和全国大部分区域先“变暗”后“变亮”的过程较为一致。总辐射上、下游呈增加趋势，中游呈减小趋势。春、冬季均为增加趋势，夏、秋季均为减小趋势。总辐射月、日变化呈单峰型，4—8月占全年的55%。2—5月呈增加趋势，8—10月呈减小趋势，年、季、月增幅均为下游最大。总辐射日变化峰值出现在正午12:00—13:00时，10:00—15:00时占日总辐射的73%。总辐射空间分布与纬度、海拔高度有关，北部...     

太行山农业气候区划中年降水量推算模型研究

以太行山东麓的赞皇县为对象，选取1971～2000年该县水文站和周围气象站的年平均降水量，以及各站的经度、纬度、海拔高度等资料，采用回归分析方法，建立了年降水量的不同形式的空间推算模型，并利用3σ规则分析了各模型的海拔高度适用范围。结果表明，X对数型、双对数型模型适用于海拔高度小于1028．975m的山区；线性、Y对数型、Y平方根型适用于海拔高度小于408．482m的山区；X平方根型、双平方根型适用于海拔高度小于518．481m的山区；双曲线(1)型、双曲线(2)型基本上不适用于山区降水量的推算。各模型中以双对数型模拟、推算效果最佳。     

近50年青海高原生长季日照时数的变化特征

为了了解近50年青海高原生长季日照时数的分布规律和变化趋势及其变化原因,选用青海高原43个气象站的基本气象数据,分析整个区域和4个生态功能区生长季日照时数在过去50年中的变化趋势和变化成因。结果表明：青海高原整个区域和柴达木盆地生长季日照时数呈显著减少趋势,其他3个生态功能区变化趋势不明显。空间分布为从西北部向东南部逐渐减小。变化趋势存在较大的空间差异性。整个区域和柴达木盆地日照时数突变时间分别为2004年和1999年,环青海湖地区、东部农业区和三江源地区在2006—2008年之间发生突变。影响青海高原整个区域和生态功能区生长季日照时数的主要因子是云量,而次要因子表现略有不同。生长季日照时数的分布随着经度和海拔高度的增加而减少,随着纬度的增加而增加,经度的影响最大。     

杂交中稻组合在长江上游不同地域种植全生育期的预测方法研究

利用2004～2005年长江上游国家区试部分组别的杂交中稻组合在不同地域种植的全生育期与经度、纬度和海拔资料,对杂交中稻组合在长江上游不同地域种植全生育期的预测方法进行了研究。结果表明,杂交中稻全生育期与种植所在地的经度、纬度及海拔呈极显著线性关系,并建立了全生育期变异值(△Y)与经度(X1)、纬度(X2)、海拔(X3)变异值关系的回归模型:△Y=-2.59+1.324X1+1.288X2+0.025X3,R2=0.8398,F=202.76,P=0.0000。经模型检测,390个杂交组合点次的预测误差变幅为0～7d,其中累积偏差5d以下的保证率高达96.41%,相对误差0.22%～2.22%,RMSE值0.19%～0.48%。应用该模型,只要已知某一杂交中稻品种在已知经度、纬度、海拔的某地种植的全生育期,就可较准确地预测该组合在已知经度、纬度、海拔的其他地区种植的全生育期。     

内蒙古东部温室大棚温度特征分析及预报模型建立

为了充分掌握温室大棚内温度变化规律,实现温棚内极端温度的预报、预警,提高农业气象服务保障能力,充分利用2012年全年的内蒙古东部赤峰市温室大棚内、棚外的逐小时气温对比观测资料,分析温棚内气温的月平均日变化、典型日变化和最高气温、最低气温出现的次数和概率;分析温棚内最高气温与最低气温变化规律、温棚内外气温相互关系,利用回归的方法建立晴天温室大棚内温度预报模型。结果表明,不同季节的棚内气温日变化差异明显,棚内最高气温春秋季出现在9:00—10:00时、13:00—14:00时,冬季出现在12:00—15:00时;最低气温春季出现在5:00—7:00时、秋季6:00—7:00时、冬季7:00—8:00时;回归分析方法能较好地模拟棚内温度变化,对最低气温预报上具有更好的效果。     

贺兰山东麓葡萄园区国家级观测站与自动气象站最低气温的对比分析

为了促进宁夏葡萄产业发展,提升葡萄气象保障能力,为今后格点化预报和专业预报服务提供支撑,本研究利用2009—2016年4—5月贺兰山东麓葡萄园区内27个自动气象站及7个国家级观测站逐时最低气温资料,对比分析代表酒庄的自动气象站（简称：酒庄站）与所辖区国家级观测站（简称：大监站）最低气温的差异性。结果表明：贺兰山东麓最低气温出现在20时—10时,以03—08时居多,其中07时出现次数最多;经历史资料分析和实况个例对比分析,均发现酒庄站最低气温与大监站最低气温之间存在明显差异,差异普遍在3℃以内。     

山西省冬小麦主要发育期特征及其影响因素分析

基于山西省13个农业气象观测站23a以上冬小麦主要发育期观测资料,利用线性拟合、相关分析和积分回归等数理统计方法对其基本特征、变化趋势、影响因素及影响敏感期进行了分析。得出以下主要结论：1)从各主要发育期的多年平均情况看,各站之间以播种期差别最小、返青期差别最大;2)南部和中部冬小麦的播种主要与降水有关,东南部则与气温关系密切;3)越冬开始期以及冬后各发育期随纬度、海拔高度而变,纬度愈高、海拔高度愈高,越冬开始期愈早、冬后各发育期愈晚,而且海拔高度的影响比纬度的影响明显;4)从各发育期的变化趋势上看,拔节期和抽穗期表现为提前趋势,尤其是抽穗期的提前趋势明显,其余发育期变化趋势不明显;拔节期和抽穗期的提前趋势与冬前、冬季和春季的降水量以及日照时数关系不大,主要与冬季和春季平均气温有关;5)不同时期的气温波动对冬小麦拔节期和抽穗期的影响不同,南部冬小麦拔节期和抽穗期的气温敏感期分别为3月上旬-3月中旬和4月上旬,气温每升高1℃可使拔节期和抽穗期分别提前0.6d和0.5d;中部冬小麦拔节期和抽穗期的气温敏感期分别为3月下旬-4月中旬和4月下旬－5月中旬,气温每升高1℃可使年拔节期和抽穗期提前0.5－0.8d和1－2d;东南部冬小麦拔节期和抽穗期的气温敏感期为9月下旬和4月下旬－5月上旬,气温每升高1℃可使年拔节期和抽穗期提前0.5d和1d。     

春季茶树冠层温度与气象因子的关系及预测

为开展利用气象资料进行春季茶叶霜冻灾害的评估工作,研究利用2009年和2010年茶树冠层温度观测资料和气象观测资料,分析了最低气温与茶树冠层最低温度差和天气类型、微气象因子的关系,建立了不同茶树冠层最低温度拟合模型,结合加密自动气象站资料,评估了霜冻过程茶树冠层最低温度的空间分布。结果表明：天气类型是影响最低气温与不同茶树冠层最低温度差的主要气象因子,最低气温与茶树上部冠层叶片最低温度差还受风、湿度等微气象因子的影响,微气象因子对最低气温与茶树内部冠层叶片最低温度差的影响较小。天气类型、微气象因子和最低气温与不同茶树冠层最低温度差的关系是非线性关系,采用支持向量机模型可取得较好拟合效果。同一类型茶树冠层,外部冠层最低温度拟合效果优于内部冠层。利用自动气象站资料、GIS技术、最低气温与不同茶树冠层最低温度差的拟合模型,实现茶叶霜冻空间分布的监测评估。     

基于3S技术小网格的楚雄烤烟适宜性区划精细化研究

在对烤烟与气候关系全面分析的基础上,采用楚雄州范围内10个气象站1981—2010年的气象统计资料、1:400万行政区地图和90 m分辨率的DEM高程地图,利用社会科学统计软件(SPSS)建立了烤烟适宜性评价气象因子与地理信息系统的空间模型,同时,结合前人研究经验和楚雄实际情况,确定出了楚雄烤烟适宜性种植区划指标,以3S(GIS、RS、GPS)技术为支撑,综合经度、纬度、海拔高度、坡度、坡向、降水、日照、气温等关键因子高精度的对楚雄州烤烟进行空间分析,得出了云南省楚雄州经度、纬度、海拔高度、坡度、坡向、降水、日照、气温等关键因子的空间分布情况,又按照楚雄烤烟适宜性种植区划指标对各关键因子进行等级划分,运用GIS的空间计算功能对楚雄州烤烟进行适宜性区划研究。结果表明：全州烤烟最适宜种植面积占全州总面积的60.74%,适宜种植烤烟面积占全州总面积的24.14%,次适宜种植面积占全州总面积的8.96%,不适宜种植面积占全州总面积的6.14%。确定出了楚雄州各县市烤烟适宜性种植的地理位置和不适宜种植地区,并分别对其原因进行了分析,为下一步烤烟科学种植、现代烤烟农业合理规划提供了参考,同时也为广大农业区划研究人员提供了一种新的高精度小网格的农业区划方法。     

调优站网布局融合乡村振兴提升气象服务精细的思考

为减少门头沟区地形复杂、局地性强对流天气多发给当地人民群众生命财产安全造成的极大威胁,分析了门头沟区区域自动气象站调优前后不同地形的降水分布,结合实例分析调优后站网在乡村振兴和精细化气象服务中的实效,并提出相关建议。结果表明：2018—2019年新增气象站26个,平均距离约7 km;2006—2017年汛期平均降水量低海拔地区多于中、高海拔地区;站网调优后,2018年汛期降水量中、高海拔地区多于低海拔地区;部分气象站在实际强降雨过程中发挥实效;还可从加强现有气象站网管理、加密建设气象站网、加强多种气象方式融合应用、完善气象监测体系机制4个方面高效发挥站网监测精密能力,有利于基层气象部门将精细化气象服务融入当地乡村振兴战略之中,在全国气象部门中起到良好的示范作用。     

重庆地区一次冬季强降温过程诊断分析

为更全面地认识重庆地区冬季强降温发生机制,利用常规地面观测资料、探空资料及数值模式资料,采用天气动力学诊断方法,对重庆地区2018年1月22—29日强降温天气过程的天气系统演变特征、动力结构特征及水汽条件进行分析。结果表明：（1）1月22—29日冷空气由东北路径侵入重庆地区,72 h内日平均温度普遍下降6℃及以上,东北部地区由于先受冷空气影响且海拔普遍偏高,较西部地区先出现大范围降温且最低温度普遍低于西部地区,出现雨雪天气;西部地区在高、低空急流及川东低涡切变线的动力作用下,配合充足的水汽条件较东部地区先出现大范围降雨,东北路冷空气回流至西部地区,并持续低温阴雨天气。（2）贝加尔湖以西的低压系统、冷中心及东北冷涡、高低空急流、中低层低涡切变线是预报重庆地区此次强降温伴随雨（雪）天气的出现时间及影响区域的重要预报着眼点。     

基于县域单元的降尺度苹果花期冻害风险区划

为了有效利用气候资源,趋利避害,合理规划和发展陕西苹果产业;同时促进县域苹果种植布局优化,健康、可持续生产,依据5个苹果种植代表县县站与其境内区域站花期气温的关系,进行概率移植,借助各代表县县站1971—2012年花期气温数据,计算获得各代表县县站及其境内区域站苹果不同等级花期冻害的发生概率。根据对100多个历史灾害个例的分析结果,分别赋予苹果花期轻度、中度、重度等级冻害0.1、0.3、0.5的灾损系数。依据气候致灾风险的基本原理和模型,计算获得各代表县县站及其境内区域站的花期冻害风险指数,并基于GIS系统制作了各代表县的降尺度苹果花期冻害风险分布图。     

北部冬麦区冬小麦越冬冻害时空变化特征

利用我国北部冬麦区43个气象站点1951—2014年气象资料,综合考虑越冬期最大降温幅度、极端最低气温、负积温、平均气温、降水和风速等冬小麦越冬冻害致灾因子,采用主成分法构建冬小麦冻害指数(FII),FII值越大,冬小麦遭受冻害越严重。结合历史冻害灾情资料,验证冻害指数在研究区域的适应性。采用M-K方法分析冬小麦冻害的突变特征,探究北部冬麦区越冬冻害的时空分布特征。结果表明,FII能较好地反映北部冬麦区冬小麦冻害情况。近60年北部冬麦区冬小麦冻害指数的年际变化均呈显著下降趋势。1980年前后冻害指数发生突变,气候变暖后我国北部冬麦区冬小麦冻害发生的频率、程度和范围明显减少;而由于气候变化的不稳定性增加,自2000年以来,冬小麦中度到重度冻害有所增加。冻害指数的空间分布总体呈现随着纬度和海拔高度的增加而加重的趋势。燕太山麓平原副区遭受冻害最为严重,黄土高原沟壑副区和晋冀山地盆地副区遭受冻害较轻。