山西省雷暴天气变化的气候特征分析

掌握山西省雷暴天气的气候变化特征,可以为该区域灾害性天气的预报预测提供参考依据,更有利于科学地指导工农业生产,达到趋利避害的目的。基于1960—2010年山西省71个国家观测站的雷暴资料,通过求线性趋势、滑动t检验、小波分析等气候统计方法,对山西省雷暴天气的时间和空间变化特征进行详细分析。结果表明：山西雷暴总日数分布呈东北多、西南少的格局;1960—2010年71站雷暴总日数变化总体呈下降趋势,无明显的周期性和突变性。山西大部分站点年雷暴日数呈下降趋势,年雷暴日数呈增加趋势且通过显著性检验的站点仅有4个,主要分布在忻州市的西北部。夏季6—8月是雷暴的高发期,约占全年雷暴的76%;4—5月、9—10月出现的雷暴约占24%;11—3月雷暴发生率很小。各月雷暴日数的空间分布特征不尽相同。3—4月雷暴日等值线由纬向转向径向,呈北少南多、西北少东南多的格局;5—6月雷暴日等值线主要以径向分布为主,呈东北多、西南少的格局;7—10月主要以纬向分布为主,呈北多南少的格局;11—2月雷暴日很少,空间分布特征不明显。雷暴过程的日变化显现80%以上的雷暴过程开始在12—20时,结束在13—21时。各时次结束的雷暴次数变化曲线呈现出副峰型,主峰点在16—17时,副峰点突增在20—21时,21—22时陡降。约60%的雷暴持续时长不超过1 h;约39%的雷暴持续时长在2~6 h;1%的雷暴会持续6~19 h;超过19 h的雷暴基本上没有。     

左权县1961—2015年降水变化特征及对农业生产的影响

为了掌握左权县降水变化规律,笔者利用左权县1961—2015年逐月降水资料,采用线性趋势、5年滑动平均、M-K检验和滑动t检验等方法,分析左权县年及季节降水量变化趋势和突变特征。结果表明：左权县年降水量总体以-12.6 mm/10 a速率下降,20世纪60—90年代呈减少趋势,21世纪以来呈增加趋势,且在1968年发生了减少突变;季节降水量变化,春、夏、秋季呈减少趋势,冬季则呈微弱增加趋势,夏、秋季降水年代际变化与年降水变化趋势一致,冬、春季降水年代际变化起伏较大,秋季在1970年发生了减少突变,春季在2005年发生了由少到多的跃变,冬季在1976年和2003年分别发生了由多到少和由少到多的转变;干旱和暴雨是影响当地农业生产主要气象灾害。     

晋北地区降水量时空变化及突变分析

利用晋北地区18个台站1960—2008年的月降水资料,对其降水量的时空变化特征进行了分析。结果表明:年、夏季和秋季降水量总体上呈下降趋势;春季和冬季降水呈增加趋势。从空间分布特征来看,年和四季降水量由北向南逐渐增多。年降水量的线性趋势系数大部分台站表现为负值;而春季各站均为正值;夏季仅繁峙为正值;秋季西南部为负值,东北部为正值;冬季18个台站正负均等。采用M-K突变曲线、滑动t检验法、累积距平法三种气候突变检验方法对晋北地区降水的统计检验结果均表明,年降水在1979年发生了由多到少的一个跃变;春季在1964年附近和1991年发生由多到少的转折;夏季1996年是由多到少的一个明显转折点。     

山西中北部春玉米生长季土壤水分动态及对产量的影响

为了掌握土壤水分与玉米生长发育内在关系,提高土壤水分利用率,统筹调配水资源和防灾减灾提供理论依据,利用1994—2010年山西省忻州市忻府区农业气象观测站春玉米生长季0~50 cm土壤水分和玉米产量观测资料,分析了玉米生长季土壤水分变化规律及对玉米产量的影响。结果表明：春玉米生长季土壤水分年际变化振荡明显,呈多波动变化,与年降水量相关显著;一年中土壤水分变化分为水分消耗期、水分补给期和水分平稳期3个阶段;土壤水分的垂直变化明显,在20~30 cm层含水量最大,0~20 cm为多变层,20~50 cm为缓变层,雨季土壤水分变化较干季复杂;玉米拔节—乳熟期土壤贮水量与气候产量呈正相关,抽雄期是需水临界期,此时0~50 cm土壤贮水量每增加10 mm,产量增加200~250 kg/hm²。     

临汾市雾霾天气的分析和研究

为了进一步提高对临汾市雾霾的预测以及防治效果,从而避免、减轻雾霾天气对人类造成的交通、健康等危害。根据临汾市2013年11月—2014年3月自动气象站对PM_1.0、PM_2.5、PM₁₀、能见度、相对湿度、气温等的观测资料,利用临汾市1954—2014年12—3月的降水日数和静风日数的统计资料,利用数理统计、线性拟合、多元回归等方法,分析临汾市秋冬季雾霾与天气气象要素之间的关联。结果表明：风速、气压、气温都会对空气的能见度产生影响,其中风速的影响最大,风速每增大1 m/s,能见度增加3.3 km;气温、相对湿度、风速、能见度均与PM_2.5呈负相关,风速与PM_2.5浓度值的负相关程度最大,风速每增大1 m/s,PM_2.5的浓度值减少65.2 μg/m³;静风日数以0.98 d/10 a的速率减少,而降水日数以 0.07d /10 a的速率减少。     

气候变化对吉林永吉水稻主要发育期及产量的影响分析

利用吉林市永吉县农业气象站1981-2018水稻生长季气温、降水量、日照时数资料,1990-2018年水稻播种、抽穗和成熟的具体日期以及1994-2018年水稻产量资料,采用线性回归法分析气候变化对水稻生育期和产量的影响。结果表明,1981-2018年永吉县水稻生育期内的平均气温和降水量呈现出逐年增加的趋势,增加趋势较为显著;日照时数呈现出逐年减少的趋势,但是减少幅度不太明显;1990-2018年永吉县水稻播种期、抽穗期和成熟期均呈现出逐年提前的趋势,只是提前幅度不尽相同,其中以播种期提前幅度最大,其次是成熟期,抽穗期提前幅度相对较小;水稻全生育天数呈现出逐年增加的趋势,增加幅度为0.177 d/10年,变化不太明显;1994-2018年永吉县水稻理论产量和实际产量均呈现出逐年增加的趋势,分别增产18.559和14.872 g/m2,两者增加幅度有一定的差异,其主要原因可能与温度、降水量、日照时数等气象因素相关。     

晋北地区夏季降水异常的时空分布及其环流特征分析

利用美国国家环境预报中心(NCEP)再分析资料以及晋北地区18个台站1960-2008年夏季降水资料,通过M-K突变曲线、滑动t检验、累积距平3种气候突变检验方法对晋北地区夏季降水的统计检验结果均表明,夏季降水在1996年发生了由多到少的转折。线性趋势法分析晋北地区夏季降水表明:夏季降水呈负的线性趋势,说明自1960年以来晋北地区夏季降水一直处在减少的趋势,干旱较为明显,尤其是广灵、平鲁、灵丘干旱趋势更为严重。对晋北夏季多雨、少雨年的大气环流异常特征进行了合成分析,结果表明:欧亚中高纬位势高度异常直接影响着晋北地区夏季降水的异常,多(少)雨年夏季500hPa位势高度呈现出"负(正)-正(负)-负(正)"的分布特征,中高纬地区以经(纬)向环流为主,冷空气活动频繁(偏弱),晋北地区处在槽(脊)的东南部,有利于降水偏多(少)。对流层低层流场多雨年西太平洋有暖湿气流向北输送,直达蒙古到东北一带与西伯利亚分裂下来的弱冷空气在华北地区相遇,有利于晋北地区夏季降水偏多。少雨年水汽条件差,不利于降水。     

朔州市干旱特征及其对农作物产量的影响

旨在量化表征晋北半干旱地区的干旱强度及其时空特征以及对农作物产量的影响,基于朔州市6个气象站点1972—2017年的实测气象资料,分析该地区的降水、气温的变化趋势,利用标准化降水蒸散指数(SPEI)定量分析了朔州市不同时间尺度的干旱频率及强度的时空特征。结果表明：朔州市年均降水量变化趋势不显著,季节平均降水量规律中,春、秋、冬季的平均降水量呈现增加趋势,夏季平均降水量为减少趋势,其中仅有秋季平均降水量增加的趋势显著。平均气温方面,年均温呈现极为显著的上升趋势,春季平均气温增加的显著性最强。朔州市干旱频率在1992—2001年代表现最高,该年代也是极端干旱的高频率期。朔州市短时间尺度（3个月）的SPEI值(SPEI-3)在10年尺度上的干旱最长持续时间达8个月,发生在1992—2001年间。SPEI-12在10年尺度上呈现：在1982—1991年间的干旱最长持续时间达7个月。干旱特征影响了朔州市的农作物产量,朔州市干旱特征与农作物平均产量存在二次函数关系。研究结果可为该地区雨养农业的发展提供参考。     

朔州市紫花苜蓿生长期气候条件分析

苜蓿是一种使用价值和经济价值均较高的牧草,朔州市广泛推广种植苜蓿对于农民增收、社会经济发展有着重要的意义。本文通过研究苜蓿生长的特征指标,结合中国气象局和山西省气象局信息中心整编的1991～2020年30年平均温度、降水、光照、风速、蒸发量、积温等朔州部分资料,指出朔州市的年积温、年平均气温和日照等气象要素符合紫花苜蓿的生长发育需求,年降水量对紫花苜蓿的正常生长发育有所不足,在灌溉条件能够得到保证的前提下可以进行规模化种植。朔州市平川区和山区种植紫花苜蓿会有一定的差异性,平川区比山区更适宜种植,山区特别是不平整地块种植苜蓿可用于放牧或提升当地生态效益。朔州市在6月中旬至7月中旬为最佳播种紫花苜蓿时期,4～6月如果土壤墒情好,或有灌溉条件的也可以种植苜蓿。平川区的紫花苜蓿一年适宜刈割4次,山区的紫花苜蓿一年适宜刈割3次。朔州市种植紫花苜蓿具有较好经济价值和使用价值,可以进行大面积推广种植,本文的研究结论可为朔州市紫花苜蓿种植提供一定的依据。     

基于生态环境分区的山西省气候特征分析

总结了山西省的总体气候特征,基于全省各生态环境分区情况分析了其气候特征,并针对各区水土流失情况提出建议,以期促进该省的生态环境恢复。