枯黄期草原火灾精细化风险预测

为增强对草原火灾风险评估和应急管理能力,利用"智能网格"精细化气象要素预报数据、DGI指数、NDSI指数、DEM数据和社会经济数据,依据自然灾害风险理论,构建枯黄期草原火灾精细化风险预测模型。使用ANUSPLIN插值软件把所有因子插值为相同空间尺度数据,GIS栅格计算未来草原火灾风险预报,结果分为高风险、次高风险、中风险、次低风险、低风险区域,并统计出面积及人口等信息,开发出具有业务应用能力的草原火灾风险预测产品。随着气象行业供给侧改革深入开展,精细化气象服务水平不断提高,专业气象应用多样化发展,本研究为新型火险预测产品开发思路提供理论借鉴。     

邯郸冬小麦干热风发生规律及风险预报

干热风是影响小麦产量和品质的农业气象灾害,对其研究意义重大。笔者利用邯郸气象资料和小麦产量数据,采用趋势预测和统计方法,对干热风发生规律及其风险预报进行了研究。结果表明:邯郸轻度干热风一年两遇,重度干热风一年一遇,西部山区和平原北部是轻度干热风灾害的高风险区,平原东部和中部是重度干热风灾害的高风险区;通过相对气象产量百分率与气温、湿度和风速等气象因子的相关分析进行干热风风险预报因子的初选,采用逐步回归方法,建立干热风风险预报方程。风速和最高气温是影响邯郸冬小麦生长后期的关键因子,可以进行邯郸干热风灾害风险预报。     

基于GIS技术的巴中市农业气象干旱灾害风险区划

为了提升干旱气象灾害风险管理和决策水平,减轻灾害造成的损失,笔者利用巴中市及其周边市、县1981—2015年的气象观测资料和历史干旱灾害资料,根据干旱发生的时段分为春旱、夏旱、伏旱、秋干、冬干,综合巴中各县区的气象、社会、自然、灾害防御及地理信息数据(1:5万)基于GIS平台,应用灾害风险评价的理论和技术,结合风险指数、自然断点和加权综合评价的方法,绘制出巴中市干旱灾害风险区划图。结果表明,巴中市农业气象干旱的风险呈现北高南低的趋势,北部高风险区较南部低风险区海拔高、河网密度小、经济水平低是其风险较高的主要原因。     

基于判别分析的湖北省马铃薯晚疫病气象风险等级预报模型

开展马铃薯晚疫病发病率气象风险等级中长期预报方法研究，以期为科学防控晚疫病提供依据。对湖北省2011—2019年平原低山丘陵区马铃薯晚疫病发病率与气象因子进行相关性分析，筛选出对马铃薯晚疫病发生流行影响较大的气象因子，并利用2011—2017年数据及判别分析方法，结合人为防治因子建立了平原低山丘陵区马铃薯晚疫病发病率气象风险等级预报模型。结果表明：晚疫病发病率与3月中旬最低气温、4月上旬日照时数以及4月下旬风速相关性较好(P<0.05)，晚疫病发病率模型自身回代及交叉验证准确率分别为75.9%和75.3%,2018—2019年试报准确率达到61.7%。晚疫病发病率气象风险等级预报模型能够基本满足业务服务需求，通过预测马铃薯晚疫病当年发病情况可以为农技人员提前开展晚疫病防控提供参考。     

基于Arc Engine的茶叶生产气象服务业务系统的设计与实现

为适应茶叶生产发展的需求和提高气象为特色农业服务的能力,以现有茶叶气象服务技术及研究成果为基础,基于C/S软件架构,利用Arc Engine作为开发平台,结合C#语言、SQL Server数据库以及网络技术,研制了浙江省茶叶生产气象服务业务系统,并投入业务应用。系统主要包括数据管理、小气候监测、灾害监测预警、农用天气预报、气候品质评价、气候适宜度分析、茶园可视化监测、农业气候区划、产品制作、基础知识等10大功能模块;系统集成了茶叶精细化气象指标、预报评价模型和GIS空间插值技术,在时间上可以开展未来1~8天滚动的预警预报,在空间上可以制作乡镇级或5 km×5 km网格级的服务产品;通过与省内气象数据库的无缝对接,确保了系统的智能化运行。系统不仅在浙江省级气象为农服务中应用,而且已在茶叶主产市县中推广应用,实现了浙江茶叶气象服务的定量化和精细化。     

基于GIS的县级精细化气候适宜性区划及灾害风险区划

为明确大宗作物、特色作物、设施作物的气候适宜性及灾害风险的空间分布,本研究以永宁县为例,利用自动气象站资料,基于自然区划理论,采用定性判断法、聚类分析法,空间分析法等相结合,完成了：水稻精细化气候适宜性区划、设施农业精细化气候适宜性区划、水稻低温冷害风险区划及酿酒葡萄霜冻风险区划,划出永宁县各地优势农业、特色农业及设施农业的适宜种植区、次适宜种植区、可种植区和不适宜种植区。结果表明：永宁县大部地区为水稻和设施农业生产的适宜区和次适宜区;水稻低温冷害和酿酒葡萄霜冻灾害低风险区在贺兰山沿山,高风险区为高风险区为闽宁镇大部、李俊镇中西部、望洪镇西部。本研究对永宁县农业生产发挥区域气候优势、趋利避害、减轻气象灾害损失、提高各类产业整体效益具有重要意义,其成果将为永宁县各级政府分类指导农业结构调整和防灾减灾提供决策支持。     

气候变化背景下山南市霜冻灾害风险评估

为了解山南市霜冻灾害风险特征,提升霜冻灾害预报预测水平,提高科学防御灾害能力。利用山南市1981—2013年历年逐日最低气温和霜日,地理信息和国民经济统计数据,利用层次分析法和专家打分法,综合分析霜冻致灾危险性、承灾体易损性、孕灾环境敏感性和防灾减灾能力等4个方面影响因子,基于GIS技术,绘制风险区划图。结果表明:山南市霜冻灾害高风险主要位于浪卡子、洛扎中西部,错那、隆子交接高海拔地带,次高风险区位于沿江一线南北两侧高海拔乡镇,浪卡子、洛扎、琼结大部,措美全境等地,中等风险位于沿江一线大部、高海拔地区向东南部低海拔地区缓冲区域,山南市东部和东南部低海拔区域是霜冻灾害低风险区。     

绿盲蝽分龄与其形态发育指标的相关性

昆虫龄数和龄期的确定是害虫预测预报以及制定其科学治理策略的重要依据,为了掌握绿盲蝽虫龄与其生长发育的关系,通过测微尺对绿盲蝽3项形态指标进行了测量,以期探明其形态发育特征,选择最佳的分龄指标.研究结果表明:依据形态指标的增长规律,绿盲蝽形态发育过程划分为速增期、缓慢期和停滞期3个时期;相邻龄期间头宽变幅的重叠度最低,变异系数小于体长和体宽;绿盲蝽形态发育特征不符合Dyar和Crosby法则.对所测3项形态指标和龄数进行线性和指数回归分析,结果表明指数模型决定系数均较小,拟合程度较差;3项指标与龄数间的线性拟合的决定系数均较大,其中以绿盲蝽头壳宽值与龄数的二次、三次线性决定系数最大(R2=0.961),直线决定系数为R2=0.942,体长和体宽的直线决定系数均为R2=0.940.因此,可以根据绿盲蝽头宽来识别其龄数,为准确识别绿盲蝽虫龄提供依据.     

低温对绿盲蝽成虫耐寒性及主要耐寒物质的影响

旨在明确低温下绿盲蝽的存活能力、过冷却点和结冰点以及体内主要耐寒物质含量的变化，探究低温下绿盲蝽的耐寒能力以及生理响应。设置不同低温处理，测定绿盲蝽成虫的存活率；采用热电偶法，测定不同低温和时间组合下绿盲蝽成虫的过冷却点和结冰点；利用生理生化测定法比较山梨醇、葡萄糖、海藻糖、果糖等生化物质含量的变化。结果表明，低温-5、-10℃处理24 h及以上时间后，绿盲蝽成虫存活率均为0;0、5、15℃处理24 h及以上时间后，绿盲蝽成虫存活率均达96%以上。低温处理能够降低绿盲蝽成虫的过冷却点和结冰点，以5℃处理24 h时下降幅度最大；但处理时间进一步延长至48 h和96 h后，不同低温均不能有效降低过冷却点和结冰点。低温下绿盲蝽成虫体内的耐寒物质含量发生变化：处理24 h后，果糖含量在15℃下增加；处理48 h后，在10～15℃的低温下，果糖、葡萄糖、海藻糖、山梨醇含量增加。研究结果为揭示绿盲蝽的耐寒机理及其预测预报工作提供有益参考。     

森林可燃物含水率气象预测模型 在森林火险预报中的应用

森林可燃物含水率是森林火险预报中的主要指标之一。利用黑龙江省伊春林区5个气象站1961—2005年逐日气象资料、森林火灾次数资料和五营林业气象试验站1991—2005年森林可燃物含水率观测资料,采用统计回归法,建立森林可燃物含水率与气象要素关系模型,并将可燃物含水率预测模型引入到森林火险气象指数模型中。结果表明：森林可燃物含水率模型模拟效果较好,引入森林可燃物含水率气象预测模型可提高森林火险气象指数模型的应用效果,并划分了森林火险气象指数在伊春林区森林火险等级预报中的应用指标值。森林可燃物含水率模型可祢补可燃物含水率组份缺少观测资料的不足,促进森林火险等级预报的应用水平。     

黑龙江省玉米初霜冻致灾临界气象条件风险区划

为了开展黑龙江省玉米初霜冻致灾临界气象条件风险区划技术研究,以期指导生产者合理安排作物品种布局,减轻初霜冻灾害造成的损失,以晚熟玉米为例,从确定初霜冻致灾临界气象条件出发,计算玉米初霜冻致灾临界气象条件在安全成熟前发生的概率,作为风险指数进行风险区划,基于GIS理论绘制风险区划图。结果表明：玉米初霜冻的风险区的分布具有2个明显特征：一是呈维向分布,自北向南随着维度的降低风险变小;二是随着地势的增高风险增大。大兴安岭、黑河在高纬度和高海拔的双重影响下,成为初霜冻风险最高的区域;而松嫩平原和三江平原的大部不仅海拔低,且处于维度相对较低的区域,因此是初霜冻的低风险区。通过对气候变暖前后风险区划图的分析发现,气候变暖使得玉米适宜种植区的面积扩大,一定程度上降低了玉米初霜冻灾害的风险。     

福建省森林火险等级主要气象影响因子的分布规律

利用福建省67个气象台站1971－2006年的气象资料,结合福建森林火险预报模式确定影响森林火险等级的主要气象因子,按行政区划和森林防火期将气象数据归类,最后利用统计方法进行气象因子的时空分析。结果表明：福建各地区森林火险高等级的气象影响因子不同,最小相对湿度及温度差对北部和西部地区影响较大,蒸发量对西部和东南沿海影响较大,降水量对东南沿海影响较大;各因子的时间分布状态造成1月森林火险等级较高,2月、11月和12月次之,其余防火期相对较低。     

基于GIS的县域气象灾害与小麦生育期气象灾害趋势分析——以阳谷县为例

为了更好地探究县域内的气象灾害的具体分布特征及其对冬小麦生产的影响,提高农业生产减灾防灾水平。通过运用GIS、统计学和农业气象学等方法,以乡镇为单元,对阳谷县气象灾害风险趋势进行研究,系统分析了阳谷县1981—2011年的风险指标和综合风险指数,明细了不同气象灾害在该县的发生频率和综合风险指数的地域分布规律,计算各乡镇的综合农业气象灾害风险性,并进行相应的灾害趋势分析。趋势分析结果表明：各乡镇干旱发生频率基本一致;洪涝发生频率则由东北向西南逐步增强;高温灾害日数由西南向东北逐渐减弱,低温则反之;冰雹则主要集中在城区中部乡镇;而冬小麦生育期内高庙王的综合气象灾害风险度最高,金斗营、阿城镇的综合气象灾害风险度最低。     

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。     

四川省林火的时空分布特征及其气候背景分析

利用四川省遥感监测林火资料、四川省气象资料和MODIS卫星云量资料,分析了四川省林火发生的时空变化特征及其气候背景。结果表明,2—4 月是四川林火的高发季节,高发区域主要位于川西高原的甘孜州南部、凉山州和攀枝花市境内。对四川气温和降水的分析表明,2—4 月上述区域是四川省气温最高、降水最少的区域。此外,这些区域前冬持续少雨干燥的气候特点也有利于2—4 月林火的频发。从5 月开始,随着雨季的到来,林火显著减少。卫星观测的云量表明,这些区域的高温少雨与该地区云量最少有关。由于川西高原气温的日较差大,与平均气温相比,最高气温的空间分布对林火分布更加有指标意义。     

集成预测模型在森林火灾预测预报中的应用研究

提出了以非线性函数拟合发展趋势、正弦函数逼近周期变动和马尔可夫链刻画随机扰动的集成预测模型,并利用该模型对福建省建阳市森林火灾面积的变动规律进行了预测预报,取得了较为理想的效果。理论与实践表明集成预测模型能定量分析灾害发生的时间动态及其变化规律,从而为灾害防御决策提供了可靠的信息。     

典型气象灾害对河西东部日光温棚影响的风险评价

依据典型温棚对比试验以及气象数据,将低温冻害、寡照、风灾作为研究区域典型气象灾害,分类设计轻度、中度、重度以及特大灾害阈值指标,在此基础上引入单重灾害指数(SI)和复合灾害指数(CI)以评价灾害的风险强度。结果表明:单重灾害指数差异性明显,复合灾害指数表现为:古浪凉州民勤天祝永昌乌鞘岭,即古浪、凉州宜作为区域日光温棚建设的首选之地,民勤要充分考虑棚型设计上的抗风性,其余地方则不适合大面积推广。研究结论不仅为日光温棚生产布局提供了依据,也填补了区域农业气象灾害评估体系的空白。     

福建省粮食产量气象灾害风险评估

利用福建省1978-2004年66个县（区）的粮食单产资料,通过统计处理得到相对气象产量,并以相对气象产量的变化来表征福建粮食产量气象灾害风险程度。采用歉年平均减产率,歉年减产率变异系数,相对气象产量小于－5％的保证率三个风险指标作为综合风险评估指标,来评估福建粮食单产气象灾害风险。结果表明全省各县综合风险指数介于0.08～0.73之间,高风险区主要分布在平潭县、泉州和漳州的大部县市、龙岩和三明的西部县市、宁德市东北部和南平的部分县市,这些区域的台风、暴雨、干旱和寒害等灾害对粮食单产的影响较大;低风险区主要分布在福建中部沿海县市及内陆县市,气象灾害对对粮食单产的影响相对小些。