MacCormack算法在长输管道瞬变流动仿真中的应用

为了提高长输管道仿真精度和速率,基于MacCormack格式基本原理和流动方程建立了长输液体管道水力瞬变流动仿真模型。以某管道为例,分别采用该仿真算法和特征线法模拟了阀门关闭和流量增加引起的瞬变流动,并探讨了MacCormack格式中不同边界条件处理方法及Courant常数值对模拟结果的影响。结果表明:MacCormack格式可用于精确仿真长输管道瞬变流动过程,采用特征线法求解预估层边界参数后,其振荡幅度、收敛速度均优于特征线仿真方法;同时,采用特征线法处理MacCormack格式边界条件较线性外插法更易收敛。研究成果可为长输管道瞬变流动仿真提供参考。     

基于条件植被温度指数的夏玉米生长季干旱预测研究

为验证条件植被温度指数(VTCI)在夏玉米生长季干旱预测中的适用性,以河北中部平原为研究区,应用求和自回归移动平均(ARIMA)模型及季节性求和自回归移动平均(SARIMA)模型,对该地区VTCI时间序列数据进行分析建模预测。首先基于49个气象站点所在像素的VTCI时间序列数据,选取不同长度时间序列建立ARIMA模型,并分析时间序列长度与预测精度间关系,以期为时间序列长度选择提供依据;然后选择理想长度的VTCI时间序列数据,分别建立ARIMA模型和SARIMA模型,用于研究区域2017年夏玉米生长季VTCI预测,并分析评价两模型预测精度;最后采用性能较好的ARIMA模型逐像素建模预测,得到2016-2018年9月上旬至下旬VTCI预测结果。结果表明:基于ARIMA模型的VTCI预测精度与时间序列长度未呈现明显的相关关系,但随时间序列长度增加,模型预测精度逐渐趋于稳定;ARIMA模型对干旱的预测精度高于基于SARIMA模型,其1步、2步、3步VTCI预测结果均方根误差较SARIMA模型分别降低0. 06、0. 07、0. 09;ARIMA模型在不同年份夏玉米生长季VTCI1~3步的预测精度稳定性较好,2016-2018年1步、2步和3步VTCI预测结果绝对误差绝对值大于0. 20的像素平均百分比分别为5. 84%、6. 38%、8. 72%。     

基于随机森林算法和气象因子的砀山酥梨始花期预报

准确预报始花期是制定砀山酥梨花期管理措施和赏花活动方案的重要基础。该文利用1983-2018年砀山酥梨始花期的定位观测物候数据和平行观测的气象资料，采用线性趋势法，揭示始花期演变趋势；采用相关分析，筛选影响始花期的关键气象因子，依据不同预报日期构成特征变量集；采用随机森林算法（Random Forest, RF），自3月11日开始预报到3月25日终止预报，每日训练1个预报模型。结果表明，1）1983－2018年始花期呈极显著提早发生趋势，每10a约提前2.750 d（P＜0.001）。2）16个逐日气象预报模型中，共计有200个气象因子与始花期早迟密切相关，相关系数在0.469～0.789之间；各气象预报模型的训练集与测试集的平均正确率（Nd）分别为92.9%和75.5%、平均均方根误差（RMSE）分别为1.693～2.870和2.240～7.237、平均决定系数（R2）分别为0.891和0.701。3）2019年试验预报中，提前15日准确预报出当年始花期。该文研究表明RF在梨树始花期逐日气象预报中有一定业务应用潜力，预报准确率基本满足气象服务需求。     

河北省农业结构调整中的气象保障服务

发展循环农业,进行农业结构调整,必须考虑本地的气候资源条件,通过各种措施做好气象保障服务。     

秸秆覆盖与镇压对小黑麦生长状况的影响

以小黑麦作为研究材料,通过设置5种不同的秸秆覆盖与镇压处理,在小黑麦的各个生长期对其进行生理指标的测定,研究秸秆覆盖与镇压对小黑麦鲜重和干物质重、株高、次生根、叶片数的影响.试验结果表明:5种处理下小黑麦的生长状况呈现出了:A4＞ A3＞ A＞ A1＞ A5.而且A4处理下小黑麦的生长状况明显大于其他各组处理下小黑麦的...     

锡林浩特地区太阳紫外辐射分析

为进一步揭示紫外辐射的变化规律,更好地为生产和人们的生活服务,基于锡林浩特国家气候观象台2007—2012年太阳紫外辐射观测资料,运用数理统计学方法与SPSS 11.5软件,分析了锡林浩特地区不同云况条件下太阳紫外辐射规律及与气象要素的相互关系。结果表明:太阳紫外辐射存在明显的日、季、年变化规律。一日内早晚小,中午大。一年内最高值出现在6—8月,最低值出现在11—12月。且与太阳总辐射、光合有效辐射、空气温度、空气湿度、地温0~5 cm存在较显著的相关性。目前锡林浩特地区紫外辐射强度(UV-B)1—3、10—12月最大值范围分别为0.20~1.91、0.13~1.43 W/m~2,低于人和动物的安全标准2 W/m~2,4—9月可出现最大值范围为2.02~3.39 W/m~2,容易对人和动物造成威胁和伤害。     

基于田间空气中病菌孢子浓度的小麦白粉病病情估计模型研究

2014和2015两年度利用Burkard定容式孢子捕捉器监测了高感小麦白粉病品种京双16种植区和中感品种众麦2号种植区田间空气中的病菌孢子浓度变化动态,同时利用小型气象站监测了田间的气象因子,通过分析京双16和众麦2号种植区空气中孢子浓度与空气温度、湿度、降雨、风速和太阳辐射率的相关性,发现空气中的孢子浓度主要与空气温度呈显著的正相关性(r0.348 3,P0.05)。在此基础上,分别分析了田间病情与调查日期前累积孢子浓度、一周前累积孢子浓度、前一周累积孢子浓度和当周累积孢子浓度的关系,结果表明,中感品种众麦2号田间病情与累积孢子浓度的关系均呈指数关系,其中田间病情与调查日期前累积孢子浓度或一周前累积孢子浓度的拟合效果最好,而感病品种京双16的田间病情与累积孢子浓度多呈对数关系,其中病情指数与一周前累积孢子浓度的拟合效果最好。     

干旱矿区不同干扰强度下土壤种子库特征

土壤种子库是矿区植被恢复的重要因素,其特征在一定程度上反映了区域的植被恢复潜力。本研究通过样地调查和室内萌发法对乌海新星煤矿区3种不同干扰条件下的土壤种子库及与其地表植被之间的关系进行分析。结果表明:1)新星矿区土壤种子库共有18种植物,隶属于7科16属,物种生活型以多年生草本植物为主;2)新星矿区土壤种子库平均储量较小(226.51~739.17粒·m^?2),并且随着土层深度增加而呈递减趋势,其90%以上的种子储藏在0?10 cm的表层土壤;3)研究区土壤种子库植物与地上植被的共有物种数少,土壤种子库与地上植被的植物群落相似性较低;4)随着干扰强度的增大,种子库的植被恢复潜力呈现先增大后减少的趋势:道路周边受到中度干扰的自然植被区朝着有利的方向发展,而采矿周边受重度干扰的自然植被区会受到较大负面影响,其多样性以及与其他分区植物群落的相似性较小,种子密度显著降低(P<0.05)。     

The nearest-plant method is robust and powerful enough for different survey teams to monitor change in mesic grassland species composition

A long-term rangeland monitoring programme needs to employ a field survey technique that is practicable, precise, powerful enough to distinguish change, not prone to worker bias, and able to distinguish real change from operator error arising from staff turnover. These criteria were used to evaluate a widely used grassland sampling technique in South Africa – the nearest-plant (with 200 points) method (NP) – against common alternatives, namely NP excluding forbs (NP-nf), the plant number scale (PNS; a cover-abundance method) and quadrat frequency (QF), using multivariate ordination and permutation tests. Four trained teams surveyed four grasslands using each method. PNS took more than twice as long as the other techniques, which were similarly rapid. Estimates of composition using NP methods were the most precise and PNS was least repeatable, with QF intermediate. Compositional differences between sites were most finely distinguished using NP-nf, followed by NP and QF. PNS was able to detect only marked differences and had the greatest potential for surveyor bias. The NP method, with or without including forbs, is therefore recommended for monitoring the species composition of mesic, dense grassland. Some suggestions for monitoring agencies on how best to use multivariate methods are presented.     

Livestock grazing has minimal effect on the species richness and diversity of semi-arid shrubland in the Western Little Karoo,South Africa

The Succulent Karoo, one of two arid biodiversity hotspots in the world, is known for its high plant species richness, but little is known about the influence of topography and how it mediates the potentially deleterious effects of grazing. Changes in vegetation species composition, cover and species diversity were examined along piosphere gradients on northerly slopes, bottomlands and low-lying plains on 45 farms. Landscapes differed in the plant speciesand life-form composition, species richness and cover, with the more species-rich, heterogeneous grassy northerly slopes distinct from the plains and bottomlands, which were dominated by Pteronia pallens, Psilocaulon junceum and Drosanthenum spp. with more annual and ephemeral species. Overall, species richness declined linearly with decreasing rangeland condition. A weak grazing effect was detected only on the north-facing slopes, where shrubs and grass decreased with intense grazing. Years of overgrazing have resulted in the widespread dominance of P. pallens, especially on the plains and bottomlands, rendering them insensitive to grazing. The current condition of the northern slopes should be maintained and managed such that palatable species can spread to more degraded areas of the landscape.