GIS技术在人工影响天气作业气象探测资料分析中的应用

笔者以焦作市人工影响天气作业指挥系统为实例,分析了气象探测资料在人工影响天气作业指挥中的综合处理应用,介绍了组件式GIS技术在人影作业指挥系统中应用的总体思路,并阐述了该系统中GIS应用的主要方面,包括离散点探测资料的分析处理、雷达资料处理显示、各类探测资料的融合叠加、精细化预报产品的图形化显示及火箭安全射击范围管理、区域协作区管理等。实现了人工影响天气作业指挥中气象探测数据、预报预警信息、火箭射击区域等数据的空间管理,基于GIS可以对作业效果进行科学评估。     

基于Web GIS人工增雨林场火险应急指挥系统设计

为了建立人工增雨综合性的业务平台,将人工增雨作业信息化,便捷快速地将自动站、卫星、雷达、火灾预报等各种实时数据与地理信息方便的叠加起来,做到通过浏览器即时了解所需情况,实时指挥各地的人工增雨作业。笔者研究的人工增雨应急指挥系统是为临汾市林场防火目标而建立的,与网络信息技术及地理信息系统发展完善的新科技成果——Web GIS相结合,设计采用Web GIS系统的通用构架,选择PHP语言、Open Layers组件、Eloquent ORM组件来实现。整个系统可以实现监测信息、林火预报、应急指挥、作业管理以及资料信息5个功能模块,结合了本地的实际需求,解决传统落后的应急指挥方式。系统针对研究缺少的小范围林场火险建立的人工增雨应急指挥系统,把人工增雨指挥系统和林场火险预警相互联结起来,基于Web GIS从技术理论上得以实现,便于直观地反映设计要求和指导后续开发。     

农七师局部区域易形成强雹暴的地理特性分析

现代的人工影响天气是大气科学的一个重要分支,它是指为避免或减轻气象灾害,合理利用气候资源,在适当条件下通过人工干预的方式对局部大气的云物理过程进行影响,实现增雨(雪)、防雹、消云、消雾等的人工影响天气工作。因此,分析了解农七师周边局部区域夏季易形成强对流天气的地理特性,是我们做好夏季防雹作业的重要工作之一。     

南通近四年冬小麦种植的气象条件分析

本文利用2003～2007年南通气象局的气象资料和南通市农业局的冬小麦试验资料,分析了南通市近四年冬小麦各生育阶段的气象条件。然后采用综合对比的方法,分析了南通市气象变化特点对冬小麦产量及其构成因素的影响。     

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。     

“三七”高炮防雹作业的效果分析

<正>2003～2008年,乌苏市人工影响天气办公室开展"三七"高炮防雹效果试验对比分析以来,"三七"高炮共作业400余次,耗弹万余发,积累了大量的"三七"高炮防雹作业经验,现总结如下,供广大气象工作者参考。1雹云的识别     

阜新地区人工增雨潜力分析与对策研究

为有效开发空中云水资源,增加地面降水量,利用1981—2010年辽宁省阜新市国家基本气象观测站历史天气资料和降水实况数据,依据人工增雨技术原理,统计、分析阜新地区云水资源分布特征和人工增雨潜力,并对人工增雨对策进行研究。结果表明：（1）阜新地区年均拥有云水资源总量238.4×108 m3,而实际年均降水量只有471.8mm,相当于水资源量47.2×108 m3,仅为所拥有云水资源总量的16.5%,可见阜新地区具有较大的人工增雨潜力;（2）利用本研究建立的适合阜新地区人工增雨的天气模型和技术指标,开展具有针对性的12次人工增雨作业试验,增雨效率平均为18.3%,比原来提高了5.2%,年均可增加水资源量约2.5×108 m3,对阜新地区科学、有效实施人工增雨作业,最大限度开发云水资源,增加全市水资源总量,缓解干旱,具有较大的指导意义。     

2010年盛夏人工增雨防控太湖蓝藻效果分析

研究旨在客观分析2010年盛夏江苏气象部门环太湖人工增雨降温防控太湖蓝藻的实际效果,科学论证人工增雨防控蓝藻的可行性。收集增雨作业位置、时间等信息,结合高空风向风速,确定了作业影响区、非作业对比区。综合利用2个区域内气象站降水与气温观测资料、太湖蓝藻遥感监测资料,开展增雨效果区域回归分析、降温效果区域对比分析、作业前后太湖蓝藻面积变化实况分析。结果发现,人工影响天气作业后太湖地区平均增雨量达10.9 mm,增幅达11%,同时云中下沉气流增强,导致向地面输送的冷空气增强,太湖地区气温迅速下降,降幅1~2℃。增雨降温对防控太湖蓝藻初期繁生、中期扩展、降低污染起到积极的作用。     

“4.17”森林灭火飞机增雨过程分析

为了研究飞机人工增雨工作在森林灭火等应急气象服务中的特点和规律,利用2011年4月17日在秦皇岛抚宁地区森林大火上空进行的一次人工增雨作业所取得的云物理资料,结合适时天气、卫星、雷达等资料,分析了降水过程的天气背景条件、催化前后云中微物理量的变化。结果表明,催化后云体明显发展,云粒子含水量明显增大,云粒子浓度约增长30%~50%,粒子谱变宽,云中冰晶浓度和降水粒子浓度增加。火场及附近地区普遍降雨0.3~5.0 mm,对灭火起到了重要作用。影响地面降雨量的主要因素：（1）西风槽系统弱,且偏北,使火区云带狭窄;（2）前期相对湿度低,云层中含水量低,云粒子最大含水量1.318 g/m3;（3）高层云下部的层积云较弱,两云之间存在夹层,影响降水粒子的增长。     

内蒙古综合干旱监测评估和预警系统开发

摘要：本项目收集整理全区118个气象台站的气象和生态监测信息数据,充分应用现代计算机编程技术,建立了干旱气象服务历史数据库。开发完成对全区各地气象台站网络传递的逐日（逐旬、月）气象、生态、灾情监测实时信息自动化采集整理、数据解译、数据追加入库的应用功能程序模块,实现了及时补充和调用实时数据的业务化应用目的。为干旱分析服务提供了日滚动的干旱程度评估和预警的干旱等级指标,包括等级划分、受旱症状描述,建立了干旱评估、预警模型。实现了逐日滚动开展干旱监测评估和预警服务工作。系统各模块应用功能强、业务化程度高、操作简捷。使得全区一大批从事干旱气象服务人员的技术数据分析应用和服务产品制作水平和能力得到提高。在防旱抗旱工作中收到了明显的业务服务效益     

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。     

气候变化对三门峡苹果生长的影响分析

为了研究气候变化对三门峡苹果生长的影响程度,利用三门峡苹果种植基地气象资料和物候资料,采用气候倾向法、对比法,分析了气温、降水变化趋势和主要气象灾害对苹果生长的影响;根据三门峡苹果种植环境对产区进行分区,结合气候区划方法,评价出各区气候适宜性评分。结果表明：近40年来苹果种植区气温呈总体上升趋势,气候变暖影响苹果花期提前,降水呈下降趋势;近3年来各区的气候适宜性差异明显,中山区和部分浅山区为苹果种植优质区,其他区分别为适宜区和次适宜区。气象灾害对苹果生长的影响表明：高温热害对塬区苹果品质影响明显;低温霜冻、冰雹对中山区苹果生长影响突出;降水减少造成干旱灾害发生频率增大。三门峡苹果各产区的气候适宜性差异明显,气象灾害影响不同,未来种植规模扩展存在较大空间。     

典型玫瑰产区的气象服务体系研究——以北京妙峰山玫瑰为例

利用妙峰山区域自动站2006—2015年的旬平均观测数据及玫瑰种植资料，分析玫瑰生长的气候条件，在此基础之上，建立玫瑰生长的农业气象指标，包括玫瑰主要生育期的适宜气象指标体系、玫瑰生长的主要气象灾害发生发展指标、玫瑰生长的农事活动适宜性指标，并建立灾害预警流程和农用天气预报流程，制作玫瑰主要生育期和观赏期的气象服务产品，进而形成完善的玫瑰气象服务体系，建立气象为农服务发展的新模式，切实发挥气象服务“三农”的职能和作用。     

基于SPSS的日照市小麦产量年景预测模型

摘 要：根据1979-2008年日照市气象资料和小麦产量资料,运用数理统计的方法进行筛选,采用SPSS统计软件对小麦产量有影响的气候因子进行相关性分析,筛选出2个相关性较高的因子,建立多元回归模型。并且对历年产量进行检验,计算表明小麦预测产量与实际产量拟合率较高,预测精度最高为100%,最低为82%,平均精度为90%。预测模型具有较高的信度和实用性,可作为小麦产量定量预报的有效工具之一,为农业生产管理和农产品流通贸易提供决策依据。     

Key weather extremes affecting potato production in The Netherlands

The possible impact of climate change on frequency and severity of weather extremes is hotly debated among climate scientists. Weather extremes can have a significant impact on agricultural production, but their effect is often unclear; this due to interaction with other factors that affect yield and due to lack of precise definitions of relevant weather extremes. We show that an empirical analysis of historical yields can help to identifying such rare, high impact climate events. A reconstructed time series of ware potato production in Flevoland (The Netherlands) over the last 60 years (1951-2010) enabled us to identify the two main yield affecting weather extremes. In around 10% of the years yield anomalies were larger than −20%. We found that these anomalies could be explained from two weather extremes (and no other), namely a wet start of the growing season and wet end of the growing season. We derived quantitative, meteorological definitions of these extremes. Climate change scenarios for 2050 show either no change or increased frequency of the two extremes. We demonstrate there is large uncertainty about past and future frequencies of the extremes, caused by a lack of sufficiently long historical weather records and uncertainties in climate change projections on precipitation. The approach to identify weather extremes presented here is generally applicable and shows the importance of long term crop and weather observations for investigating key climatic risks to production.     

1960—2015年内蒙古气候诊断及其与农田覆盖变化相互关系

为了摸清1960年以来内蒙古农业气候资源变化及其对农田覆盖影响,本研究利用1960—2015年的105个气象站逐旬气象资料从中心趋势检验、年际稳定性检验、变化趋势检验3个方面进行气候统计诊断,利用1982—2006年的GIMMS-NDVI数据进行农田植被覆盖特征及变化分析,结合116个气象站逐日气象资料,利用GIS空间插值实现站点数据点到面转换,气象要素栅格数据投影方式与像元大小均与GIMMS-NDVI数据相一致。利用GIS空间分析、地统计分析、趋势分析、相关分析等方法,分析农田NDVI与同期温度、降水条件间相互关系。结果表明：（1）2000年以来,内蒙古各季节平均气温、年平均气温线性变化趋势均呈显著上升趋势;大部地区年降水量较为稳定,春季增多,夏季减少,秋季变化不明显,冬季中东部增多,西部减少的,但均不显著;（2）农田NDVI年内分布呈现开口向下的单峰型分布曲线,农田NDVI全年均值、夏季均值、峰值上升趋势显著,但通过稳定性检验,2000年来变化不显著;（3）春季墒情好坏影响气温与植被覆盖的利弊关系。     

“锄禾问天”智慧气象为农服务系统的设计与开发

为满足精准为农气象服务需要,基于Android系统,使用开源软件,采用Java语言,按照大数据采集、大数据分析、智慧感知用户需求、智慧精准靶向推送的设计理念,开发具备自我感知、判断分析以及自适应能力的“锄禾问天”智慧气象为农服务系统,前端系统“锄禾问天”APP可智慧感知用户需求,众筹用户气象指标等信息,后端支持系统进行大数据分析,利用人工智能技术,结合气象实况及预报数据,生成“一对一”的智慧气象服务产品,再通过云服务端精准靶向推送用户。系统已在山东省全面推广应用。