河西东部设施农业低温灾害风险分析

依托典型棚监测数据和1980—2014 年6 个气象站观测资料,利用信息扩散理论对设施农业低温灾害进行分析。结果表明：温棚作物可遭冻害的最低温度,黄瓜为-17.5℃、番茄为-14.5℃。极端最低温度强度大、频率高、覆盖范围广、变化幅度大,极易诱发冻害。在同一级别下最低温度频次为凉州＜古浪＜民勤＜永昌＜乌鞘岭＜天祝;在不同等级上最低温度强度为凉州＜古浪＜民勤＜永昌＜天祝＜乌鞘岭。研究区域在-15~-33℃均有一定风险,乌鞘岭山地的风险值高于中部绿洲区和北部荒漠区,北部荒漠区高于中部绿洲区。从风险指数分布上看古浪、凉州为轻度风险,民勤、永昌为中度风险,天祝、乌鞘岭为重度风险。该结论可为本地设施农业生产布局和气候资源利用提供科学依据。     

河西东部设施农业风灾指标设计及其特征研究

利用1980—2014年河西东部逐日最大与极大风速资料,回归构建长序列并以双条件约束设计风灾指标,定义轻度、中度、重度、特大等级区间。分析显示：研究区域中北部地区4—5月风害最为严重,灾害强度与集中度基本同步。在年际变化上轻度灾害多波动,中重度灾害明显减少,特大灾害时有发生,北部地区风灾偏重,风灾综合指数从凉州、古浪、天祝、民勤、永昌、乌鞘岭逐渐增大。凉州、古浪为低值区域,可作为设施农业首选区域,天祝需要因地制宜,民勤要选择抗风性能良好的棚型,永昌则不适宜建设与推广。研究结果为风灾预警评估提供了参考指标,为设施农业规划布局提供了科学依据,且在一定程度上填补了风灾评估体系的空白。     

武威市霜冻变化特征及其对农作物的影响

为增强气象为农服务能力,减少霜冻造成的损失,笔者以1961—2015年武威市各县(区)霜冻和农作物生育及产量资料为基础,分析了霜冻特征及灾害发生的概率和影响。结果表明:(1)55年来武威市各县(区)初霜日推迟17~23天,终霜日提前20~29天,无霜期延长天数达39~48天;变异系数:无霜期终霜日初霜日;(2)终霜日60年代到90年代多为正距平,21世纪以来多为负距平;而初霜日和无霜期60年代到90年代多为负距平,21世纪以来为正距平;60、70年代距平变幅较大;(3)从霜冻出现时平均地面最低气温看,发生重霜冻害概率民勤9%,凉州2%;发生中霜冻害概率民勤7%,凉州7%,古浪2%;而发生轻霜冻害概率民勤84%,凉州91%,古浪98%;(4)霜冻对喜温作物春玉米的影响明显大于春小麦,且春玉米三叶—七叶期是霜冻危害最敏感的时期,初霜日越早、无霜期越短,春小麦、春玉米和粮食作物易受早霜冻害影响产量;而终霜日越晚,农作物遭受晚霜冻害风险提高。     

武威市光热水匹配及其对农作物的影响

为增强气象为农服务能力,保障粮食生产安全。以1981—2017年武威市各县（区）定点观测光热水资源和农作物生育及产量资料为基础,运用气候倾向率、相关系数法、SPSS13.0统计软件,分析了光热水资源变化及匹配特征和对农作物的影响。结果表明:（1）1981—2017年,武威市各县（区）≥10℃活动积温和日照时数呈极显著增大趋势,且增加幅度和稳定性从北向南逐渐减小,期间降水量呈略增加趋势,中北部光、热、水资源稳定增加,适宜作物生长的气候区域在扩大。（2）水热系数呈减小趋势,干燥度除民勤略减小外,其他县（区）呈略增大趋势;光温积呈极显著增大趋势,而光温比民勤和凉州呈极显著增加趋势,古浪和天祝呈极显著减小趋势;光温匹配在向利于农作物产量形成发展。（3）从相关系数看,光热资源增加促进喜凉作物生育和结实进程,光热匹配利于提高喜温作物子粒重和经济产量。从全市光、热、水资源匹配看,天祝和古浪浅山区适宜喜凉作物生长,有发展畜牧业和林业的气候条件。民勤、凉州和古浪川区适宜种植喜温作物,玉米、甜高粱、谷子、向日葵和瓜果,适宜发展特色农业。     

温室黄瓜气象灾害保险决策支持系统设计

摘要：气象灾害保险对于降低气象灾害对设施农业生产的影响,提高农民抗风险能力有重要意义。本文基于气象灾害风险评估与气象指数保险理论,设计了气象灾害指数,采用农业气象产量法,定量了分析气象灾害知识与温室黄瓜产量灾损之间的关系,建立了气象灾害评价标准库。在这些研究成果的基础上,设计了基于Web GIS的温室黄瓜气象灾害保险决策支持系统。     

贵州省辣椒渍涝气象指数保险研究及应用

为促进贵州辣椒渍涝灾害气象指数保险业务的开展,降低农户受渍涝导致的经济损失风险,根据笔者制定出的渍涝等级标准处理贵州省84个国家气象站30年间降水量数据,得出各站点各级渍涝灾害频率,以及各站点的纯保险费率。利用克里金差值绘制出各级渍涝灾害频率分布图以及纯保险费率分布图,可以明显看出受渍涝灾害影响较大的辣椒种植地区主要集中于西南部以及南部部分区域;受渍涝灾害影响较小的辣椒种植地区主要在贵州西部、北部以及东部部分区域。纯保险费率较高的地区主要在贵州西南部以及东南部分地区,当免赔额不同时纯保险费率会有较大差距。辣椒渍涝气象指数保险在贵州有着较好的发展前景,不仅可以降低农户受渍涝灾害损失的风险,还能促进贵州辣椒产业持续稳定增长。     

江苏渍涝灾害气象监测预警

运用江苏省1961—2014 年国家基本气象观测站点网收集的气象和农业气象灾害资料以及2010年以来土壤自动站水分观测资料,根据农田水分平衡原理,以相对湿润度指数为基础,构建江苏渍涝灾害气象监测预警模型,实现了对农田渍涝灾害的客观、实时、动态监测与预报,可动态获取渍涝灾害发生的时间、范围、强度及发展态势、持续时间,为科学防范提供了手段。监测预警业务系统于2014年6 月起投入业务应用,准确率约97%,特别在2014 年夏季持续低温阴雨及2015 年6 月持续暴雨的典型渍涝灾害发生发展过程中表现突出,对全过程进行了动态监测预警,逐日提供全省渍涝灾害区域发生程度,为管理和生产部门及时掌握灾情,科学应对提供了重要依据。     

安徽省农业气象灾害时间分布特征与灰色关联分析

为了探寻安徽省农业气象灾害的分布特点以及各种气象灾害对粮食生产的影响,本研究基于安徽省1992—2012年有关气象灾害数据,对4种主要气象灾害(旱灾、水灾、风雹灾、霜冻灾)的分布特征进行统计分析,并采用灰色关联分析研究其对安徽省粮食单产的影响。结果表明:1992—2012年,安徽省气象灾害具有发生频率高、波动大的特点,但整体上呈下降趋势。旱灾和水灾是发生面积较大的气象灾害,且常在时间上交织、空间上并存。灰色关联分析表明,4种气象灾害对粮食产量影响顺序:风雹灾水灾旱灾霜冻灾,说明风雹灾是影响粮食产量最主要的气象灾害,其次是水灾、旱灾,霜冻灾影响较小。本研究可为安徽省防灾减灾措施的制定提供决策依据。     

江苏省主要气象灾害时空分布及演变特征分析

根据1983～2017年江苏省35a气象台站观测资料、相关灾情数据及国民经济数据,本文选取灾害损失最大的强对流、暴雨洪涝、干旱、台风和雪灾五种气象灾害作为主要研究对象,分析了江苏省主要气象灾损事件的时空变化特征。研究表明,江苏省暴雨洪涝主要发生在夏季(6～8月),集中于7月份,高值区主要位于淮北大部、里下河地区及沿江苏南西部地区；强对流灾害主要出现在春夏季(3～8月),分布区域集中在江苏沿海和里下河地区,以盐城和南通地区最为严重；干旱灾害发生持续时间长,一年四季均有发生,范围分布较广,总体呈现出东南轻西北重的趋势,大值区位于沿淮淮北东部地区及宁镇扬丘陵地区；台风灾害主要发生在夏季(6～8月),灾害影响范围具有典型的沿海大于内陆的特征；雪灾主要发生在冬季(12～次年2月),1月最多,发生的高频区域呈无规律零星分布。本研究采用直接经济损失和死亡人口两项指标来表征气象灾情的演变,结果显示累计死亡人口总体呈下降趋势,从20世纪80年代至今,因气象灾害死亡人数总体下降了83%。直接经济损失呈明显上升趋势,1998年之后经济损失约为之前的1.38倍。总体而言,气象灾害损失率呈波动下降趋势,2010年以来的地区灾损率大致在0.1%左右。     

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。     

内蒙古日光温室大风灾害风险区划研究

大风灾害是影响内蒙古设施农业生产的主要气象灾害之一,为给内蒙古设施农业规划布局提供科学依据,结合实地设施农业大风灾害调查数据,以地面大风观测资料和温室风载荷指标为基础,计算日光温室大风致灾指标,进行大风灾害预警等级划分,并通过构建设施农业风灾评估模型,研究内蒙古不同地区日光温室的抗风能力。从日光温室大风灾害综合风险指数来看,中、高风险地区主要集中在中西部地区,沿山地区风灾风险总体较高,尤其是阴山北麓地区,春、秋季灾害风险较高。原因是该地区主要成产季大风天气较多,危险性指数较高,同时阴山北麓地区海拔较高、人口密度较大,敏感性和暴露度较高,成为影响设施农业生产的主要风灾因子,因此,阴山北麓区在发展日光温室时要尽量避免大风天气的影响,东南部燕山丘陵地区风灾风险较低,考虑风灾的影响,该地区最适宜日光温室发展。本研究可为内蒙古设施农业风灾风险预警服务及风灾防御措施的制定提供技术支撑。     

洞庭湖区农业气象灾情指数与作物模式产量的灰色关联分析

为探明关键气象灾害对环洞庭湖区作物及种植模式的危害情况,为防灾减灾提供科学依据。基于1994—2013年岳阳站、常德站、益阳站的农业气象资料和《湖南农村统计年鉴》环洞庭湖区各作物的产量,对该地区农业气象灾害的灾情指数、作物产量进行分析,并对灾情指数和作物产量及种植模式产量进行灰色关联分析。结果表明,环洞庭湖区气象灾害主要是高温、干旱、低温和洪涝。环洞庭湖区各地区出现灾年的时间是不完全相同的,还是存在地区差异性。灰色关联分析表明:高温对常德和益阳地区的作物产量影响最大,而轻度干旱对岳阳地区的作物产量影响最大。对双季稻+冬闲、一季稻+油菜、油菜+棉花和油菜+玉米4种种植模式来说,高温和轻度干旱对其影响最大,其次还有倒春寒、轻度洪涝、中度干旱、轻度寒露风和4月低温等灾害影响较大。     

近30年石羊河流域气象灾害特征及风险评估技术研究

通过对石羊河流域气象灾害及灾情特征进行分析、研究和评估,在全面、深入了解各类致灾灾种、灾害程度的基础上,为该区防灾减灾和地方经济服务提供决策依据。利用甘肃省武威市1984—2013年气象灾害灾情等相关资料,详细分析了该区气象灾害和灾情特征。结果表明：近30年该区发生较严重的气象灾害有冻害、干旱、大风沙尘暴等,灾害出现次数与经济损失不呈正比。不计物价及货币升值率等因素,各灾种（除干旱）造成的经济损失基本呈逐年上升趋势;但综合考虑国民生产总值(GDP)的变化后,灾害经济损失呈波动下降趋势。采用“拉开档次”法求得气象灾害损失综合指数,再分别用“变量偏离法”和“聚类分析法”对其进行分级评估,显示二者评估结果基本一致,与实况相吻合。     

大连冬季设施农业气象灾害风险及趋势分析

为了分析气候变化背景下的设施农业气象灾害变化趋势,根据大连地区1971—2014年7个国家基本气象站观测资料,利用设施农业气象灾害标准分别计算了寒潮、寡照、雪灾和大风等主要设施气象灾害的发生频次,利用线性趋势法和Mann-Kendall趋势分析法分析了近44年各灾害演变趋势和空间分布特点。结果表明：1971—2014年寒潮、大风和寡照灾害均发生了显著年代际变化。其中,寒潮和大风呈显著减少趋势,其M-K趋势值分别为-2.33和-7.11。寡照灾害呈现显著增多趋势,其M-K趋势值为4.43。各灾害频次空间差异显著,寒潮灾害发生次数长海是旅顺的3倍;大风灾害呈现沿海和海岛多于内陆,西海岸多于东海岸的空间分布。寒潮和大风的减少有利于种植业结构调整,而寡照对于设施农业是一个更大的挑战。     

豫北气象灾害风险评估系统研究——以辉县市为例

为了确立气象灾害风险评价指标体系,建立气象灾害综合风险区划图,对气象灾害进行风险区划,根据豫北辉县市1961-2009年的气象资料和1961-2009年地质灾害资料,利用气象材料、方法及评价指标,从暴雨、冰雹、大风和地质灾害4方面对致灾因子进行分析。结果表明,豫北山区的暴雨、冰雹、地质灾害发生概率大于平原地带,大风发生概率相反,平原地带大风发生概率高于丘陵山区,这就为当地防御气象灾害提供了科技支撑和理论依据。     

1955-2010年淮北平原冬季农业气候变化基本特征与影响初探

为了给淮北平原冬季农业生产提供科学依据,利用1955-2010年淮北平原代表站宿州市冬季（12月-次年2月）逐日气候监测资料,采用数理统计方法,研究揭示了冬季农业气候基本要素和相关农业气候指标的演变特征及其对农业的影响。结果表明：（1）55年间,淮北平原冬季气温明显升高,≥0℃的积温明显增多,1986年为冬季气温升高的跃变点,但冬季日照时数减少,年际间冬季降水量波动增大,气象干旱是冬季小麦生产中的主要气象灾害;（2）冬季增暖后,致使冬小麦处于缓慢生长状态,但是冬小麦完成春化阶段的最适宜和适宜的低温天数呈“一少一多”变化态势,以及暖冬促进小麦生育进程相应提前的事实增加了小麦顺利完成春化阶段和后期遭受春霜冻害的风险;小麦育种和引种宜选择春化阶段温度指标范围较宽的品种;（3）虽然冬暖对设施农业生产有利,但是不利于设施农业生产的弱光照天数在增加;同时,现有结构的设施农业生产,在冬季增暖背景下仍然存在较大的低温冻害风险,生产中应注意防范强低温,并科学设计温棚结构来应对日照时数不足。安徽淮北平原冬季气候增暖趋势明显,冬季光、热、水等农业气候基本要素和积温、极端低温、弱光照等农业气候指标呈现诸多变化,对冬季农业生产的影响有利有弊。