长江中下游地区一季稻高温热害风险评估与区划

为探究1961-2013年长江中下游地区一季稻高温热害风险分布,根据一季稻抽穗开花期高温热害等级指标,统计逐站逐年各强度高温热害发生频次,利用Arc GIS分析高温热害空间分布,采用Morlet小波分析高温热害周期规律;设定抽穗开花期有无高温热害2种天气方案,使用ORYZA2000模型提取灾损率,进而根据灾害风险评估模型完成风险区划。结果表明:一季稻抽穗开花期高温热害分布面积为轻度中度重度,轻度、中度、重度高温热害分布面积最大省份均为湖北省;年际尺度28年为1961-2013年一季稻抽穗开花期高温热害频次的第一主周期。高温热害灾损率高值区为江苏中西部、浙江中部、安徽东南部、湖南西南部。高温热害风险高值区为湖北中南部及东北部、安徽中西部、湖南中北部。高温热害及其灾损率的空间分布不完全一致。     

宜春市夏季高温热害发生规律及其对中稻结实率的影响

抽穗扬花期高温热害是影响中稻高产的主要原因之一,针对这一问题,利用宜春市10个区县近30 a(1990～2019年)6月1日至8月31日的气温观测数据和近16 a(2004～2019年)的中稻结实率数据,研究宜春市高温热害发生规律及其对中稻结实率的影响。结果表明:(1)中稻结实率与6～8月日平均气温、最高气温、高温日数及连续最长高温日数均呈极显著负相关关系;(2)宜春市1990～2002年高温年少发生,2003～2019年高温年多发生;(3)近30 a宜春市6～8月高温日数总体随着年份的增加而增加;高温日数主要集中在7月和8月,其中7月下旬最多;(4)宜春市夏季高温热害分布具有西轻东重、北轻南重的特点,其中以樟树、丰城等东南部地区最易受高温热害的影响,而铜鼓、靖安等西北部地区发生高温热害的风险最小,这与中稻结实率分布情况刚好相反。     

宜春市夏季高温热害发生规律及其对中稻结实率的影响

抽穗扬花期高温热害是影响中稻高产的主要原因之一,针对这一问题,利用宜春市10个区县近30 a(1990～2019年)6月1日至8月31日的气温观测数据和近16 a(2004～2019年)的中稻结实率数据,研究宜春市高温热害发生规律及其对中稻结实率的影响。结果表明:(1)中稻结实率与6～8月日平均气温、最高气温、高温日数及连续最长高温日数均呈极显著负相关关系;(2)宜春市1990～2002年高温年少发生,2003～2019年高温年多发生;(3)近30 a宜春市6～8月高温日数总体随着年份的增加而增加;高温日数主要集中在7月和8月,其中7月下旬最多;(4)宜春市夏季高温热害分布具有西轻东重、北轻南重的特点,其中以樟树、丰城等东南部地区最易受高温热害的影响,而铜鼓、靖安等西北部地区发生高温热害的风险最小,这与中稻结实率分布情况刚好相反。     

来宾市水稻高温热害发生规律及风险分析

利用近53年来宾市国家气象观测站点逐日气温数据和水稻农情资料,采用线性趋势分析、5年滑动平均、M-K突变检验、Morlet小波分析等方法,分析了来宾市水稻抽穗开花、灌浆期高温热害的发生规律及各旬风险频率。结果表明:来宾市每年均可发生水稻高温热害,主要为轻度、中度高温热害过程,总体呈增多趋势,出现高温热害过程次数的倾向率为1.134次/10 a;在20世纪60年代至70年代前期、80年代后期至90年代前期、21世纪00年代后期至10年代有3个偏多期,在20世纪70年代后期至80年代前期、90年代后期至21世纪00年代前期有2个偏少期;近53年来宾市水稻高温热害过程存在准2、5～6、8～10年等多个振荡周期,以5～6年振荡周期持续的时间最长且最明显;水稻高温热害发生程度由重到轻依次为象州、兴宾区、忻城、武宣,金秀无水稻高温热害发生;一年中有3旬水稻高温热害风险频率大于50%,为7月中旬至8月上旬,有6旬水稻高温热害风险频率在20%～50%之间。     

来宾市水稻高温热害发生规律及风险分析

利用近53年来宾市国家气象观测站点逐日气温数据和水稻农情资料,采用线性趋势分析、5年滑动平均、M-K突变检验、Morlet小波分析等方法,分析了来宾市水稻抽穗开花、灌浆期高温热害的发生规律及各旬风险频率。结果表明:来宾市每年均可发生水稻高温热害,主要为轻度、中度高温热害过程,总体呈增多趋势,出现高温热害过程次数的倾向率为1.134次/10 a;在20世纪60年代至70年代前期、80年代后期至90年代前期、21世纪00年代后期至10年代有3个偏多期,在20世纪70年代后期至80年代前期、90年代后期至21世纪00年代前期有2个偏少期;近53年来宾市水稻高温热害过程存在准2、5～6、8～10年等多个振荡周期,以5～6年振荡周期持续的时间最长且最明显;水稻高温热害发生程度由重到轻依次为象州、兴宾区、忻城、武宣,金秀无水稻高温热害发生;一年中有3旬水稻高温热害风险频率大于50%,为7月中旬至8月上旬,有6旬水稻高温热害风险频率在20%～50%之间。     

长江中下游水稻高温热害时空分布规律研究

[目的]分析长江中下游水稻生育期内日最高温度历史资料,研究该地区水稻遭受高温热害的时空分布规律。[方法]采用Marr小波分析各等级高温热害的时间分布特点,采用ArcGIS9.2绘制各等级高温热害地域分布特点。[结果]小波分析高温热害的时间分布后,发现在大于16年时间尺度上,各等级高温热害均处于偏多期,在8年时间尺度上,45年内呈现偏多-偏少-偏多的周期变化,在4年时间尺度上1971年之前及2000年之后处于高发时段,在1971～2000年代处于偏多偏少的动荡期。根据周期分析认为,2005年后的6-8年各等级高温热害仍将偏多发生;地域分析认为,长江中下游各地均有程度不同的高温热害发生,但各地之间发生等级及各等级发生频率存在较大差异。受高温热害影响较小的为江苏全省及安徽省的局部地区,这些区域高温热害发生程度低,频率也低;受高温热害影响最大的是江西及浙江南部的部分地区,这些地区高温热害具有程度高,频率也高的双高特点。[结论]该研究结果对宏观把握长江中下游水稻生长遭受高温热害概况及对水稻育种、生产管理、种植结构调整也具有一定的参考价值。     

沿淮地区高温热害分布特征及其对水稻产量的影响

[目的]研究沿淮地区高温热害分布特征及其对水稻产量的影响。[方法]选取沿淮10个站1965~2009年气象资料和1967~2006年安徽一季中稻产量资料,分析沿淮夏季高温天气发生特征和高温热害强度;在前人提出的水稻高温热害指标的基础上,以沿淮地区水稻典型种植区域长丰县为代表,结合历史产量资料对长丰高温热害产量灾损率风险进行分析。[结果]沿淮高温天气发生频繁,高温热害自西向东呈＂N＂字形走向,位于沿淮中部的淮南、蚌埠高温天气发生频次较多,与皖南山区毗邻的霍邱、寿县较少,发生时段多集中于梅雨过后的7月中下旬~8月上旬,此时正值一季中稻孕穗抽穗开花期,对水稻产量影响明显。沿淮长丰县一季中稻产量随着高温热害持续时间的增加灾损率不断加大,但其发生概率减小,高温热害灾损率频发的强度等级主要集中在I级和Ⅱ级。水稻生殖生长阶段高温热害持续时间越长,灾害损失率越大,但其相应发生的概率较小,反之亦然。[结论]该研究为高温灾害风险评估提供参考。     

新疆高温热害风险评估研究

为了将高温热害风险等级划分与风险指标空间化推算结果紧密结合,实现精细化的新疆热害风险评估,本文以新疆高温热害作为研究对象,利用1951—2017年新疆各气温站点逐日最高气温数据,以日最高气温≥35℃连续3 d作为高温热害辨识指标,依据已有的自然灾害风险评估概念模型,计算高温热害强度与频度分指标。通过将热害次强度和次频率升尺度为热害年强度和年频率,将原本松散的热害频强关系突显出来,依据二者之间稳定的函数关系,利用热害年频率等级确定相应的热害年强度等级,从而实现热害风险指标各临界阈值的客观划分。将热害年强度与年频率相乘积构建热害风险指标,以地理因子归一化加合的趋势面+温度趋势面订正的新方法实现站点热害风险指标的空间化推算。结果表明,新疆高温热害发生概率按大的地物划分由低到高顺序依次为山脉<湖泊<绿洲<沙漠<土质荒漠<荒漠盆地。结果经验证,模型模拟热害风险指标值与站点实测计算值之间无明显差异,两者散点图线性拟合R2为0.97,证明研究结果具有较高精确性且对新疆地区人民生产生活具有重要参考价值。     

1961—2020年新疆棉花花铃期高温热害时空变化特征

为明确新疆棉花花铃期高温热害的时空分布特征和变化趋势,基于1961—2020年新疆棉花种植区101个气象站点逐日地面气象观测资料、灾情资料、棉花生产资料,选取新疆地区棉花花铃期高温热害指标,采用线性趋势分析、空间插值分析和MK趋势分析等方法,从代际、年际和候尺度分析新疆棉花花铃期高温热害发生频率和强度的时空分布和变化特征。结果表明：1）新疆棉花花铃期高温热害的发生以重度为主,中度次之,各等级高温热害发生频率呈南高北低的空间分布特征,高值区集中在和田地区、巴音郭楞蒙古自治州、吐鲁番市和昌吉回族自治州。2)1961—2020年新疆地区棉花高温热害发生站次比、天数、危害热积温均呈增加趋势,其中南、北疆站次比每10年倾向率分别为2.2%和1.6%,危害热积温每10年变化1.7和1.9℃·d。21世纪10年代高温热害最严重。3）新疆棉花7月1候—9月3候高温热害站次比和发生频率随候序推移呈先增加后减小的趋势,在7月4候—8月1候高温热害发生频率较大;时段Ⅰ（1961—1990年）与时段Ⅱ（1991—2020年）相比,时段Ⅱ站次比最大的候序有提前的趋势,北疆站次比最大的候序由8月1候（29.2%）...     

水稻抽穗扬花期极端高温发生时空特征及热害风险区识别——以南充市为例

以2000—2018年南充市水稻抽穗扬花期（7—8月）气象站点逐日最高气温数据为基础,通过年距平法、累计距平法提取南充市极端高温发生的时间特征;计算包括市域范围内及周边地区17个站点的多年水稻高温热害累积指数,并借助ANUSPLIN软件进行插值以获得南充市极端高温发生的空间特征;最终结合水稻种植范围、人口数量分布数据以及高温热害风险性分析模型识别南充市各等级水稻高温热害风险区。结果表明： 2006年为研究时段极端高温发生最严重的年份,其次是2017年,极端高温发生日数较常年明显偏多。2010年为南充市气温变化的转折点,2010—2018年平均日最高气温明显高于2000—2010年,预计未来极端高温天气出现的频率和强度持续增大。蓬安县、营山县为遭受极端高温天气最频繁的两个县,其次是高坪区、南部县和西充县。水稻高温热害高风险区在高坪区、营山县分布最多,中风险区在各县均有较广泛分布,而低风险区则集中分布在南部县西北部、阆中市北部和营山县东北部的山地、丘陵。水稻高温热害风险区的识别能为人们更好地安排农业生产和政府更科学地进行城市规划与改造等提供参考依据。