天水春夏季连阴雨天气对蜜桃生产影响的评估技术研究

为有效防御春夏季连阴雨灾害对天水蜜桃生产影响,采用统计学方法和风险原理提取了主要致灾因子并构建了气象灾害风险评估模型。主要致灾因子以5 月上旬蜜桃花后坐果期和7 月下旬至8 月上旬蜜桃果实速生膨大至成熟期影响最为明显,并以春末5 月上旬蜜桃花后坐果期连阴雨天气灾害对蜜桃产量影响最大,贡献率83%;2 个时段连阴雨天气灾害强度均以轻灾最多。综合评估表明,影响天水市蜜桃生产的连阴雨灾害综合评估除大灾、轻灾评估准确率略低为75%和83%外,中灾和重灾评估准确率均达100%,灾害评估效果比较理想,对农业防灾减灾有一定的指导意义。     

镇江市连阴雨灾害的研究

为了减少连阴雨灾害对主要粮食作物生长发育及产量的影响,根据农田水分平衡原理,基于渍涝天数,渍涝影响程度和日照构建了连阴雨灾害指数模型,系统分析了不同生育期连阴雨灾害的发生规律以及对作物的影响。结果表明,连阴雨灾害的出现频率是每两年出现1次,影响小麦1~2个生育期,影响水稻2~3个生育期;主要发生时段是小麦拔节期,水稻的分蘖和移栽期;镇江的小麦仅有10%的年份,水稻仅有8%的年份完全未受连阴雨灾害的影响;小麦12~25%相对气象产量的波动,水稻11~24%相对气象产量的波动是由连阴雨灾害造成。为了科学防御连阴雨灾害的影响,利用连阴雨灾害指数模型,及时发布监测预警信息,为灾害的防御提供参考信息。     

武都山区农业连阴雨灾害时空演变气候特征及风险区划

为了指导武都山区农民合理安排农业生产工作,提高应对连阴雨灾害能力,确保农业增产、农民增收之目的,从武都区1971—2010年连阴雨资料入手,分析得出：武都区连阴雨主要集中出现在5—10月。其中,5—7月夏收期和9—10月秋收期连阴雨危害最大,出现频率最高,造成的农业灾损最为严重。结合人口、GDP、耕地比等资料,利用ArcGIS软件,得到连阴雨灾害危险性图层,再与承灾体易损性评价、灾害的孕灾背景进行叠加、合并以及等级划分操作,最后得到连阴雨灾害的风险评估及其区划。结果表明：武都区连阴雨危险性等级由高到低、由东南到西北递减,海拔1600 m以上高山区和东南部连阴雨危险性等级最高,为连阴雨高风险区,白龙江流域海拔1300 m以下区域连阴雨危险性等级最低,为连阴雨低风险区。研究结果为指导武都山区巧用天时,科学规划、合理布局、周密安排夏收秋收农业生产工作,预防和减轻连阴雨灾害损失提供了科学依据。     

江淮地区冬小麦渍害指标与风险评估模型研究

本文对江淮地区冬小麦渍害孕灾环境和渍害基本特征进行了分析,发现渍害是冬小麦减产的主要因素,淮河以南区域冬小麦减产率≥10%的情况有80%是渍害引起的。综合考虑降水量、降水日数和日照的作用,基于灾损率和致灾因子确定了冬小麦渍害灾害分级指标,构建了反映冬小麦渍害程度的评估模型。     

安徽油菜气候适宜度评价指标的建立与应用

为了评价油菜生长发育过程中气候条件的适宜程度,为政府决策部门和农业生产者及时合理地开展田间管理和农业生产提供科学依据,利用安徽省油菜主要种植区1961-2010年油菜生长阶段气象资料,采用模糊数学方法,结合已有的研究成果和油菜的生理特征,建立了安徽省区域油菜气候适宜度评价模型,并进行了验证;同时,根据综合气候适宜度和产量丰歉指数的关系,建立了油菜不同时间尺度的气候条件适宜性评价指标。结果表明：气候适宜度与产量丰歉指数具有显著相关性,气候适宜度评价模型可以动态反映安徽省各区域气候条件对油菜生长发育和产量形成的适宜程度,评价指标对各区域油菜生育期内气候条件适宜程度的评价有较高的准确率,对其长势和产量有较好的区分度,且稳定性较好,可以业务应用。     

安徽省油菜菌核病气象等级预报方法研究

为满足现代农业气象业务服务中病虫害发生发展气象等级预报需求,利用安徽省江淮、沿江和皖南3个区域代表站1991—2010年油菜菌核病观测数据和气象资料,通过相关分析,确定影响菌核病发生发展的主要影响时段和气象因子,再通过归一化处理、加权等方法得到影响油菜菌核病发生发展的综合气象条件指数。以综合气象条件指数为自变量,以油菜菌核病加权平均病株率为因变量,采用曲线回归方法,建立不同区域代表站油菜菌核病发生发展气象等级预报模型。模型拟合结果表明：江淮、沿江和皖南地区拟合准确率分别为80%、70%和75%;利用模型对2011—2013年发生情况进行预测,结果显示：江淮地区代表站全部正确,沿江和皖南地区代表站均为2年正确,一年与实际发生情况误差一个等级。建立的模型基本上能满足油菜菌核病气象等级预报业务服务的需求。     

蓟州区核桃树主要物候期农业气象灾害区划研究

利用1957—2018年天津蓟州地面常规气象观测站以及43个区域站的资料,确立核桃树主要物候期内气象灾害指标,完成指标因子的空间化并分析各指标因子随时间变化,以期为当地制定农业灾害防治规划提供帮助。应用5日滑动平均法、气候倾向率法、熵值法、线性加权综合法,分析天津蓟州核桃树农业气象灾害时空分布特征,并进行综合区划。结果表明：（1）蓟州区核桃树萌芽期轻度冷害、果实生长期轻度热害有上升的趋势,而萌芽期中度冷害、冻害、展叶期轻度冷害、开花期的中度冷害、果实生长期的连阴雨灾害有下降的趋势;（2）萌芽期、展叶期、开花期遭受低温冷冻灾害频率较高,三者均达到60%以上。其他灾害频率均低于20%。果实生长期强降水灾害频率最低;（3）天津蓟州东北部以及东部灾害综合评分较低,该地相对来说最适合种植核桃树。     

安徽省冬小麦灌浆期连阴雨灾害等级指标的确定

为确定冬小麦灌浆期连阴雨灾害等级指标,利用1980—2012年安徽省冬小麦灌浆期间逐日气象观测数据、连阴雨灾害样本和灾情资料,遴选出连阴雨灾害过程的阴雨日数、累计雨量和日照时数3个主要致灾因子,采用主成分法(PCA)、有序样本最优分割法等数理统计方法,构建了冬小麦灌浆期间连阴雨灾害综合指数(D),并结合危害特征和产量损失情况进行了灾情等级划分。结果表明,冬小麦灌浆期间的连阴雨灾害可由连阴雨综合指数(D)表达,并划分为轻、中、重、严重4个等级,对应的连阴雨综合指数(D)的分级阈值分别为：＜0.2、[0.2, 0.4)、[0.4,0.6)、≥0.6。经对典型连阴雨年的验证,研究中构建的连阴雨等级指标较单要素指标,对连阴雨灾害具有较高识别能力,可作为冬小麦灌浆期连阴雨灾害监测与评估业务指标使用。     

极端气候事件对1978—2017年广西农作物的灾损影响

为了降低极端气候事件对农作物产量与经济的损失,本文基于灾害学理论,运用数理统计的趋势分析等方法,分析了1978—2017年旱灾、水灾、风雹灾与低温成灾4种极端气候事件对广西区农作物成灾、受灾面积的影响。并用极端气候事件的气候因素响应频率来近似代替一定区域极端气候发生的概率,结合1978—2017年4种极端气候事件灾损评估,对广西区旱灾、水灾、风雹灾与低温成灾进行时空分析,揭示其时空变化趋势。结果表明:（1）研究期内,广西区农作物因灾致损程度为:旱灾>水灾>低温成灾>风雹灾;（2）广西区由旱灾引起的农作物受灾面积与成灾面积呈下降趋势,因灾致损严重区域由中部与西部逐步变化至西南部与东北部;（3）广西区由水灾引起的农作物受灾面积与成灾面积变化呈上升趋势,因灾致损严重区域由南部向中西部逐渐变化;（4）广西区由风雹灾引起的农作物受灾面积与成灾面积变化呈下降趋势,因灾致损严重区域由北部与南部向中部与南部逐渐变化;（5）广西区由低温成灾引起的农作物受灾面积与成灾面积变化呈上升趋势,因灾致损严重区域主要集中在北部。     

基于区间数的评估模型在草地螟灾损评估中的应用

为定量评估草地螟对农作物产量的影响,利用区间数,建立了草地螟灾害损失评估模型。针对灾损评估中很难获得精确的灾损数据和灾害评估指标等级区间化的特点,利用内蒙古历史上10次草地螟危害年份,通过区间数定义、评估指标的建立和灾害等级的确定,构建了草地螟灾害损失评估模型。通过计算综合相对距离测度,对草地螟危害造成农作物产量的损失进行研究。结果表明：评估模型对数据的采用较为灵活、计算过程简单、结果较为客观,可尝试应用于草地螟灾害损失评估实践。     

江苏省设施塑料大棚发展气候适宜性评价

为了对江苏省设施塑料大棚发展气候适宜性进行评价,统计了江苏省61个台站1981年到2010年的观测数据,利用基于加速遗传算法的投影寻踪(Projection Pursuit Evaluate,PPE)模型以及ArcGIS中多元线性回归插值法和反距离插值法绘制了江苏省光热资源分布图以及设施塑料大棚气候适宜性评价图。结果表明：江苏省冬春季节低温灾害主要发生在东北部地区,这些地区受冷空气影响较为严重;江苏省寡照灾害发生次数从南向北递减,沿江及洪泽湖一带为最大。综合评价可知江苏省塑料大棚发展适宜性以纬向分布为主,即从苏南向苏北递减,同时塑料大棚发展适宜性也受地形地貌影响,其中最适宜发展设施塑料大棚的主要在长江以南地区,长江以北到兴化、高邮、东台一线为地区相对也较为适宜,从兴化、东台一线往北适宜性相对较差,其中最北部的徐州、连云港以及宿迁部分地区不适宜发展设施塑料大棚。研究结果为江苏省塑料大棚发展的合理布局和气象灾害防御提供了科学依据。     

北方冬小麦干旱灾损风险区划

本文基于风险分析的原理,利用北方冬麦区长年小麦产量资料和气象资料,建立了适用于北方冬小麦干旱灾损风险评估的指标体系,包括自然水分亏缺率风险指数、减产率风险指数和抗灾性能趋势向量系数等风险评估指标的意义、表达模式和估算技术、计算和分区。结果表明,北方冬小麦各项风险评估指标均具有明显的区域差异和一定的连     

安徽省气候变化背景下降水量对粮食产量的影响

为揭示安徽省不同区域气温和降水的气候变化趋势及其对粮食单产的影响,利用安徽省78个县1971—2010年气象数据和1991—2010年粮食单产,运用统计分析法,分析安徽省气候变化背景下降水量对粮食产量的影响。结果表明：气温随时间升高趋势明显,但是年际变化率相对较小;降水量无显著的时间变化趋势,但年际波动大;北部降水量少于南部,但是变异系数较南部更大。因此产量波动主要由水分条件不稳定所导致,北部更甚于南部。4个区域作物3—9月积极生长期最适宜降水量由北向南分别为400~800 mm、400~1000 mm、500~1000 mm、800~1400 mm。由于作物的积极生长期与降水量偏多的时段同步,降水量偏多对产量的不利影响显著,特别是降水量最多的Ⅳ区。     

ENSO事件对安徽省气候变化和旱涝灾害的影响

本文选用1960—2012年安徽省降水与气温数据资料,利用线性倾向估计法、反距离加权插值法、相关分析法和X²拟合检验等方法分析了近53年来安徽省气温和降水的时空特征以及ENSO对气候变化和旱涝灾害的影响。结果发现：（1）近53年来,El Nino事件和La Nina事件的出现频数分别为16次和15次,El Nino事件多发生在春、夏2季,结束于冬季;La Nina事件多发生在夏、秋2季,结束于春、冬季;（2）从时间上看,近53年来安徽省年降水量呈微弱的增加趋势;年平均气温呈明显的上升趋势,20世纪90年代后期升温趋势尤为明显;（3）空间上,降水量呈南多北少的分布特征,淮河以北降水呈减少趋势,而淮河以南则呈增加趋势;气温的高值中心位于皖南山区和大别山区;（4）El Nino事件使得降水量减少,气温增加,而La Nina事件使得降水量增加,气温降低,并且存在一定程度的滞后性;（5）El Nino事件和La Nina事件分别与安徽省的旱灾和涝灾存在显著的关系,旱涝灾害大多发生在ENSO事件年的当年、次年或前一年,且旱灾在连续性的El Nino事件年发生的概率更大。     

现代桥梁雷击灾害风险研究

开展雷击灾害风险评估,选取最合适的雷击灾害防御方案,是防止和减少因雷击桥梁产生灾害损失的重要手段,也是进行科学防雷的重要前提,借助安徽省气象局ADTD型闪电定位系统监测的2006—2013年逐日闪电数据,应用IEC 62305规范以及GB/T 21714国家标准,对安徽省马鞍山市长江大桥进行雷击灾害风险研究。结果表明：人身伤亡损失风险主要由直接雷击大桥导致的接触、跨步电压和物理损害引起;经济损失风险主要由直接雷击大桥导致的物理损害以及直接雷击和邻近雷击导致的大桥内部系统故障引起;比较大桥在无LPS、LPSⅢ和LPSⅡ三种设定方案下雷击灾害风险值,确定针对马鞍山长江大桥最优化的雷击防御方案二来降低人身伤亡损失风险和经济损失风险值。该风险评估部分成果在马鞍山长江大桥建设中得到实际应用,项目达到防雷要求并暂未出现雷击灾害事故。     

江苏省冬小麦冻害风险评价指标的构建

为了科学评估江苏冬小麦冻害风险,为防灾减灾和粮食稳产高产提供依据,利用1960—2010年江苏省常规气象观测资料、农业气象观测资料和冬小麦产量资料,筛选出江苏冬小麦低温冻害的主要致灾因子,并确定了致灾指标。在此基础上根据风险分析原理,采用灰色关联分析方法,构建了综合气候产量减产率和低温冻害指标的冬小麦低温冻害风险定量评估指数模型。结果表明,将江苏省划分为高风险区、中风险区和低风险区：高风险区为淮河——苏北灌溉总渠以北的大部分地区及盐城东北部地区,风险值大于50%,可能造成的产量损失平均为3%~6%,低风险区为淮河——苏北灌溉总渠以南除盐城东北部以外的全省大部分地区,风险值低于35%,产量损失不大,中风险区主要为这两者的过渡地带,可能造成的产量损失为0~3%。评估结果较好地反映了历史和实际情况,可以作为江苏冬小麦冻害风险评估和防控的依据。     

安徽淮河以南区域性暴雨大尺度环流背景分析

为了从气候平均态的角度掌握安徽淮河以南汛期区域性暴雨的大气环流背景和物理量配置的特征,为区域性暴雨预报提供有利参考,本研究利用合成分析、EOF分解、显著性差异检验、相关分析等方法,对1960—2013年安徽淮河以南地区5—9月171次区域性暴雨个例进行分析,以研究其时空分布、大尺度环流分型及物理量场分布特征。研究表明：安徽淮河以南区域性暴雨大尺度环流特征主要表现为中高纬“2脊1槽”型。暴雨主要是边界层偏南风急流、低空西南急流和高空西风急流三者垂直方向上耦合的结果,暴雨区多位于南亚高压北侧,高空西风急流南侧,低空急流左前方和边界层急流中心的左侧及850 hPa暖切南侧,且垂直方向上呈现湿位涡正负区叠置的形势,为暴雨的产生提供不稳定层结条件。     

1961—2015年安徽省春季日照时数变化特征

为了研究安徽省春季日照时数变化特征,为合理安排农事提供依据,使用近55a(1961—2015年)安徽省春季78个气象台站逐日日照时数资料,利用相关分析、线性趋势分析、Mann-Kendall以及Morlet小波变换分析等方法对安徽省春季日照时数进行了分析,结果表明：安徽省春季多年平均日照时数在381.55—626.75h之间,呈北多南少的空间分布特征；春季日照时数年际变化明显,日照时数最多年为最少年的1.7倍。在近55a中,日照时数整体上呈现出先减后增的变化趋势；在各个年代中日照时数周期存在差异；在21世纪初日照时数由减少转为增加,属于突变现象；安徽省春季日照时数变化趋势存在明显的空间差异,淮北主要以减少趋势为主,江淮之间增减参半,沿江江南则主要表现为增加趋势。     

气候变化背景下江南地区人体舒适度时空分布特征

为定量评价江南地区人体舒适度时空演变特征,本研究基于江南地区1961—2011年434个常规气象观测站逐日相对湿度、平均气温资料,利用人体舒适度指数模型系统分析了江南地区人体舒适度季节变化及空间分布特征,并进行相应的风险区划。结果表明:(1)除夏季外,江南地区全年及各季节人体舒适度值空间分布由南向北呈现逐渐减小的带状分布。(2)研究发现江南地区舒适日、不舒适日由南到北逐渐减少,极不舒适日呈现明显相反的趋势。(3)江南地区全年及各季节人体舒适度值分别以0.302/10 a、0.162/10 a、0.211/10 a、0.355/10 a、0.484/10 a上升,全年及春、秋、冬舒适感逐渐增加,而夏季舒适感显著下降。(4)全年及春、秋、冬人体舒适度值均具有明显的突变特征,突变点约在20世纪80年代末,后期总体上表现为上升趋势,气候变化在一定程度上有利于全年及春、秋、冬舒适度增加,减少了夏季人体舒适感。该研究结果可为江南地区人居环境决策、旅游气候资源综合开发利用及旅游气象服务保障提供科学的依据。