临汾市主要气象灾害变化特征分析

利用临汾市气象观测站1954—2018年气象观测资料,采用线性趋势估计、MannKendall检验等统计方法,对临汾市6种主要气象灾害的变化特征进行了研究。结果表明:暴雨、高温、雷暴主要发生在夏季,高发期均为7月,年平均发生日数分别为1.9、19.6、26.8 d;干旱、大风、雾在全年时段都有发生,干旱的高发期为秋冬季,春季为大风多发期,4月最多,雾多发生在秋冬季,11月为高发期,年平均日数分别为137.7、5.5、17.5 d。从气象灾害发生的年平均日数来看,依次为干旱>雷暴>高温>雾>大风>暴雨。近65年来,临汾市暴雨、干旱、雷暴、大风这4种气象灾害有减少趋势,其中雷暴、大风减少趋势明显,而高温、雾则明显增加。     

1971-2015年黄河金三角地区降水变化及对农业生产的影响

基于1971-2015年黄河金三角地区45个代表站的月降水量资料，采用线性趋势、距平及累积距平、Mann-Kendall非参数统计检验等方法，分析黄河金三角地区近45年降水量的变化趋势、突变特征及其对农业生产的影响，结果表明：黄河金三角地区年降水量呈减少趋势，减少速度为6.685 mm·10 a^-1，1989年前后发生由多到少的突变；四季中春秋季降水呈增加趋势，夏冬季呈减少趋势，冬季降水出现两次突变，1976前后降水发生了由多到少的突变，2000年前后则是由少到多的突变。一年中主要降水集中在夏季，占年降水总量的50.3%，夏季降水量的变化对年降水量变化的贡献最大。20世纪80年代和2011-2015年是本地区降水偏多年代，其中80年代降水最多；90年代降水最少。各县（市、区）线性趋势分析表明，渭南市降水减少趋势最明显，减少速度为-11.06 mm·10 a^-1，其次是临汾（-6.51 mm·10 a^-1），三门峡减少最少，其中临汾市的永和、隰县、霍州、古县、浮山、曲沃、侯马和运城市的新绛、绛县、垣曲以及三门峡的卢氏等11个县（市、区）降水呈增加趋势。降水变化对农业生产的影响是多尺度、全方位的，正负面影响并存，负面影响更甚。     

山西冬小麦干热风分布特征及对产量的影响

基于山西39个气象站1971—2013年43 a的逐日气象资料,分析了干热风的发生日数、发生过程次数的时空分布特征。结果表明,山西冬小麦干热风在1971—2013年之间总体呈波动略减小趋势,20世纪70年代干热风发生较为严重,轻、重干热风发生均较多,20世纪80年代危害最轻,90年代以后有缓慢增加趋势;干热风高发区主要分布在南部的临汾和运城盆地,其次为晋中盆地,晋东南发生最轻。干热风是山西冬小麦主产区最主要的农业气象灾害之一,干热风发生日中空气相对湿度较小是引起千粒质量降低和产量减少的重要因素,采取有效措施防御干热风是小麦稳产增产的重要保障。     

未来气温和降水变化对山西冬小麦产量的影响

【目的】冬小麦是山西省重要的粮食作物，气候变化对冬小麦产量影响显著。利用模型模拟评估气候变化对山西省冬小麦产量的影响，为山西省冬小麦种植规划提供重要科学依据。【方法】利用山西省 2017—2018 年气象资料和 2018 年县级冬小麦产量数据，采用 DNDC 区域模拟方法，对山西省冬小麦种植区单产进行模拟和验证；模拟未来 8 种气候变化情景（温度上升 1、2℃，降水减少 20%、10% 以及温度和降水耦合）对冬小麦产量产生的影响。【结果】DNDC 模型可以较好模拟出山西省冬小麦产量整体水平（4 335.6 kg/hm2），总体平均误差为 4.63%，空间上的模拟误差主要由于山西省地形和气候差异导致。【结论】未来气候变化背景下，不同程度的增温对产量的影响不一，在温度平均升高 1℃情况下，山西省冬小麦单产下降 4.60%，而气温上升 2℃情景下，单产增加 16.44%；降水减少 10% 和 20% 情景下，产量均降低，说明水分依然是制约冬小麦产量的重要因子；但在增温和降水减少的耦合作用下产量增加 7.41%~15.84%。未来还需根据山西省种植特点，从轮作角度评估气候变化对农业的影响。     

山西省粮食作物对气候敏感性的分析

利用1961-2008年平均气温、降水量等气象要素资料和冬小麦、玉米等主要农作物的产量资料为依据,分析并探讨了山西省粮食作物对气候的敏感性及其资源利用状况。结果表明：山西省近年来粮食作物产量基本都呈增加趋势,而气候生产力在近48年中下降了301.2kg/hm2,其分布从北到南增加,年际变化和年代际变化都比较明显;年平均...     

1961—2021年晋南苹果生长期气象灾害气候变化特征

利用1961—2021年晋南苹果主产区的逐日气温、降水量、日照时数等气象观测资料,分析了晋南苹果气象灾害的气候特征,主要分析了花期冻害、花期高温、膨大期高温和干旱、成熟期连阴雨以及冰雹的发生频次、极值的气候变化趋势。结果表明：1961—2021年晋南苹果花期冻害呈减轻趋势,极端最低气温在1996年出现突变,呈显著上升趋势;最近20年晋南苹果花期高温热害显著增多。膨大期高温热害呈加重趋势,近20年不仅高温日数明显增多,极端高温也出现多发态势;膨大期干旱趋势加重,2005—2018年是干旱最严重时期,连续无降水日数在1995年发生突变,之后为显著增多趋势。成熟期雨日增多、日照时数明显减少,连阴雨灾害发生趋势加重。近60年冰雹呈减少趋势,1994年开始冰雹灾害趋势减轻。近20年在气候变暖、干旱化背景下,晋南地区极端高温、强降水频发,苹果高温热害、干旱及秋季连阴雨灾害趋势加重;花期冻害和冰雹灾害趋势减轻。     

基于气候适宜度的陕西烤烟单产预报

为预报陕西省烤烟单产,对陕西省烤烟种植气候特征进行分析,建立基于代表县综合气候适宜度的陕西省烤烟单产预报模型。研究利用1995—2014年陕西省13个代表县的烤烟产量数据及气象资料,选取成熟期平均气温、旺长期降水、大田生长期可用时间、大田期日照时数作为影响因子,计算其基于隶属函数的综合气候适宜度指数,分析陕西省烤烟气候适宜度分布特征,运用多元线性回归方法建立基于代表县综合气候适宜度的陕西省烤烟单产预报模型。结果表明,烤烟单产预测值与实际单产值拟合率较高,平均相对误差为3.74%。2014年陕西省烤烟单产预报结果准确率为92%,相对误差为7.96%。该模型具有较高的准确性和实用性,可作为烤烟产量预报的有效工具。     

山西省高温空间分布特征及区划

为定量化地了解山西省高温分布情况,笔者研究了山西省高温空间分布特征和区划方法。基于山西省境内分布较为均匀的69个地面气象观测站1970—2013年逐日最高气温资料,分析5—9月各月累计高温日数及年平均高温日数的空间分布情况,并通过考虑高温强度等级和持续时间2个因子,构建高温区划指标,绘制山西省高温区划图。结果表明：运城市的大部分和临汾市的南部年平均高温日数在15天以上,北部和东部大部分年平均高温日数在2天以下。山西省5—9月各月的高温中心均位于临汾市南部和运城市,高温中心各月多年平均高温日数分别为0.7、4.5、6.8、2.3、0.2天。高温区划图与空间分布图具有良好的区域一致性。     

基于HBV模型确定沁河流域洪涝致灾临界雨量

对暴雨洪涝较为严重的沁河流域进行暴雨洪涝风险评估需要致灾临界雨量。运用半分布式水文模型HBV,选取以润城水文站为控制站的沁河流域1977—1988年逐日气象数据和水文数据,在率定和验证水文模型HBV的基础上,结合水位—流量关系,对沁河流域洪涝致灾临界雨量进行确定,并且运用1982年洪涝灾情的实测水文数据和降水量数据,验证致灾临界降水量的合理性。结果表明:沁河流域的三级致灾临界降水量是合理的,可作为判断该流域在不同前期水位条件下是否发生暴雨洪涝灾害的依据。     

1970-2012年山西省负积温变化特征及其影响

为了揭示山西省负积温的变化规律,科学合理利用冬季气候资源,在山西省境内选择70个地面气象观测站作为代表站,利用代表站1970-2012年冬季逐日气温资料统计负积温,分析负积温的变化趋势及其突变特征。结果表明：近43a来,山西省平均负积温和日平均气温0℃以下持续日数均呈现显著减少趋势,分别通过了 和 的显著检验,突变点分别出现在1987年和1995年;突变后,全省平均负积温减少了103.4℃,日平均气温0℃以下持续日数减少了约10天;代表站负积温的气候倾向率为-8～-78℃/10a,全省各地一致为减少趋势,约80%的代表站通过了 的显著检验,日平均气温0℃以下持续日数的气候倾向率为-7.9～0.1d/10a,只有一个站为增加趋势,但均未通过显著性检验。山西省从1980年代后期开始,发生暖冬年的频次明显增加。负积温减少有利于山西省冬小麦种植面积的扩大,可种植北界北移0.2个纬度,可种植区域增加3.0×106hm2,增加52%,但同时会增加病虫害的越冬几率,对山西省农业的影响利弊并存。