气象条件对日本松干蚧越冬死亡率的影响

日本松干蚧是危害松树的重要害虫,越冬期气象条件是影响种群变动的重要因子。利用判别法,选取对日本松干蚧越冬死亡率影响较大的气象因子,并分析这些因子对越冬死亡率的影响。结果表明,11月各旬平均最低气温、12月下旬平均最低气温、3月上旬平均最低气温越低,日本松干蚧越冬死亡率越高;4月上旬降水量越大,其死亡率越高。选择资料时间序列较长且与日本松干蚧越冬死亡率相关密切的气象因子,建立了日本松干蚧越冬死亡率预测模型,经检验,模型准确率72%左右,对于监测及防控日本松干蚧具有一定应用价值。     

过去(1958-2007)和未来(2011-2060)50年淮河流域气候变化趋势分析

根据淮河流域1958-2007年观测资料和ECHAM5/MPI-OM模式对该流域2011-2060年气候变化的预估结果,分析淮河流域1958-2007年平均气温、极端高(低)温、农业界限温度和年降水量变化,并对2011-2060年气温和降水量变化趋势进行预估。结果表明:(1)淮河流域年平均气温,20世纪90年代以前以降温为主,90年代中后期增温显著;季节变化上,春秋两季气温呈波动增加趋势,冬季增温速率较高,夏季则呈下降趋势,极端气温事件出现次数和温度变化幅度均减小。淮河流域热量资源的时间变化以增温趋势为主,各界限温度初日提前,终日推迟,持续日数和累积温度增加。从区域分布上,流域东部增温趋势强于西部。1958-2007年年降水量和极端降水等无突变性的增加或减少趋势;季节变化上,流域夏季降水量变幅较大。(2)3种排放情景下淮河流域年平均气温升高趋势一致,且SRES-A1B情景升温幅度大于其它两种情景且约在2040年突变增温,3种情景下季节平均气温均为冬季升高最快;未来年降水量有微弱增加,但M-K检测均无显著变化趋势,未来50a淮河流域季节降水仍以春、夏季降水为主,约占全年降水量的70%。     

石羊河流域径流量分布特征及对气候变化的响应——以西营河为例

利用1961-2009年石羊河流域西营河径流量和气象资料,分析了近49年来径流量变化趋势、年内分配特征及与气象因素的内在关系.结果表明:近49年来西营河径流量总体呈减少趋势,冬、夏季减幅大于秋、春季;90年代四季径流量衰减明显,特别是年、春、夏季径流出现明显突变;年径流量补给主要以汛期雨水补给为主,雨水补给比例在逐渐增加,冬季积雪融水对径流量的补给比例在减少;流域内降水量呈较小的增加趋势,但是夏季降水增幅不明显.气温呈明显升高趋势,特别是冬季气温趋势系数最大,受其影响蒸发量均呈增大趋势;径流量与6-9月降水量呈显著正相关,但与7、8月气温、蒸发呈显著负相关.分析了未来气温、降水变化在不同情形下对径流量的可能影响,表明气温对径流量的负效应占据着主导作用,汛期气温的升高且伴随着蒸发的增大使年总径流量减少,气候变暖总体不利于流域径流量的增加.     

河南省干旱灾害的变化特征和成因分析

利用河南省历史干旱灾害统计资料和NCEP再分析资料,统计分析了河南旱灾变化特点,从气候背景角度对河南旱灾产生的原因进行了初步研究,以期能对提高气候预测水平和指导农业生产有一定帮助。分析结果表明：（1）河南省旱灾发生频率较高,局部旱灾几乎年年出现,大范围、全省性的大旱也时有发生,同时旱灾也具有明显的年代变化特征;（2）年内降水分配不均,无降水日数多是造成河南干旱频发的成因之一;（3）对大尺度环流特征分析表明,冷、暖空气均偏弱,导致冷、暖空气无法在黄淮流域交汇,也是造成河南省干旱频发的另一原因。     

石羊河流域出山口河流流量的变化趋势及特性分析

根据相关水文气象台站的降水、蒸发、气温和流量观测资料,分析了石羊河流域年平均流量的变化特征及原因。研究表明:45a来,石羊河流域年平均流量总体呈略减少趋势,流域东、中部年平均流量呈减少趋势,流域东部减少幅度最大,流域西部年平均流量呈略增加趋势。石羊河流域年平均流量的年内分配因受补给条件的影响四季分明,四季流量大小依次为夏季、秋季、春季、冬季。流域四季年平均流量都呈减少趋势,变幅最大的是夏季,冬季最小。石羊河流域在不同时段不同区域年平均流量都存在6～7a和9～10a的长周期和2～3a的短周期。石羊河流域年平均流量各年代平水出现的几率最大。相关系数法分析表明,石羊河流域流量与区域气候变化存在很好的相关,流量变化与区域降水量之间存在显著正相关,与蒸发量之间为显著的负相关关系,区域降水量和蒸发量对径流变化起主控作用。最高气温也是流量变化的主要因子,区域平均气温和最低气温变化对径流量也有不同程度的影响,区域气候因子的综合作用是石羊河流域流量变化的根本原因。     

克氏针茅草原生态系统生长季碳通量变化特征

植被和大气之间CO2通量的观测有助于理解陆地生态系统的碳循环及其控制机理.以中国北方典型草原克氏针茅草原为研究对象,以涡度相关法为主要技术手段,探讨了2008年生长季内克氏针茅草原净生态系统碳交换(NEE)的变化特征.结果表明,克氏针茅草原生态系统CO2通量的日变化进程可以依据高峰出现的时间分为两种,一种具有一个吸收高峰,出现在11:00左右,另一种则具有两个吸收高峰,在正午前后出现碳释放现象.2008年克氏针茅草原生态系统最大的CO2吸收速率为-0.4 mg·m-2·s-1.克氏针茅草原在4月和10月的NEE昼夜变化比较平缓,在5-9月日间CO2吸收量和夜间CO2排放量都开始增大,出现了明显的CO2日吸收峰值,但各月的日动态格局差异较大.2008年生长季中7-9月白天碳吸收活动最强,6-9月夜间CO2释放量较大.克氏针茅草原碳通量日累积量在2008年出现了3个明显的碳吸收峰;NEE的日最大累积吸收量和最大累积释放量分别为-2.38和1.47 gC·m-2·d-2,并且出现在植被生长最旺盛的7、8月份.研究表明,温度和水分是影响克氏针茅草原生态系统碳通量变化的重要因子.     

基于ANUSPLIN的时间序列气象要素空间插值

【目的】介绍ANUSPLIN在黄土高原多沙粗沙区时间序列气象要素的空间插值过程,为相关人员在ANUSPLIN的参数设置、误差分析和协变量要素选择等方面提供参考。【方法】以薄盘样条函数为插值理论,以专用气象数据插值软件ANUSPLIN为实现工具,并引入一个或多个协变量线性子模型,来实现多个气象要素的空间插值。【结果】完成了黄土高原多沙粗沙区时间序列(1980~2000年)多个气象要素月平均数据的栅格化,计算了气象要素随其影响因子变化的关系。【结论】ANUSPLIN以薄盘光滑样条函数为理论基础,引入协变量线性子模型,能较好地提高气象要素空间插值精度,且能反映气象要素随其影响因子变化的比率关系。在大多数情况下,该区模型选择以样条次数为3次的局部薄盘光滑样条函数模型为最佳。温度的空间插值相对比较容易,且误差较小,1995-07平均相对误差为1%;风速、水汽压的误差中等;日照时数和降雨量的误差较大,个别情况相对误差可超过50%。     

叶片光合生理参数变化特征与小麦受旱状态的关系

以小麦为供试作物布设干旱过程试验,研究干旱过程中小麦叶片光合生理参数(包括净光合速率(Pn)、气孔导度(g_(ssat))、胞间CO_2与空气CO_2浓度比(Ci/Ca)、最大羧化速率(Vc_(max))以及最大电子传递速率(J_(max)))的变化特征,并探讨干旱不同阶段Pn与g_(ssat)的关系及其对气孔导度模型斜率的影响。结果表明:土壤有效含水量(ASWC)较大时(0.5),即水分供给充足条件下,小麦叶片光合生理参数随着ASWC的减少保持相对稳定;而当ASWC降至0.5时,g_(ssat)、Ci/Ca以及Pn减小,在ASWC0.3时,Pn与g_(ssat)及Ci/Ca的关系保持相对稳定;当ASWC0.3时,g_(ssat)随ASWC减小呈显著降低趋势,Vc_(max)和J_(max)也在此阶段随ASWC减小而线性降低,而Pn随g_(ssat)的减小降幅明显增大,拟合所获得的气孔导度模型斜率也随之发生改变;当ASWC0.1时,Ci/Ca随ASWC减小呈增大趋势,而Pn随ASWC减小而减小,在该阶段,Ci/Ca与Pn呈相反的变化趋势。根据叶片光合生理参数的变化特征,可将小麦受旱过程划分为4个阶段,即无干旱胁迫或干旱胁迫较轻的阶段、只有气孔因素影响光合生理过程的阶段、非气孔因素和气孔因素同时影响光合生理过程的阶段以及光合器官遭受损坏的阶段。     

气候变化对西北地区不同气候类型区春小麦生长的影响

以直接研究观测到气候变化对作物发育和产量的影响,可以为评估气候变化对作物生产影响提供更准确的信息。利用西北地区特干旱（敦煌）、干旱（武威）、半干旱（定西）、半湿润（临夏）、湿润（岷县）5个案例区1981(1986)—2017年地面观测数据,分析气象变化趋势,确定春小麦生长、产量与气候因子的关系。结果表明,1981—2017年间,5个案例区的气候变化模式及其对春小麦物候和产量的影响在空间和时间上是不同的。除极端干旱地区出现较暖和较潮湿的趋势,其他地区观测到较暖和较干燥的趋势。相关分析表明,1981(1986)—2017年武威、定西、临夏站春小麦产量呈增加趋势,但变化趋势除武威站外均不显著,其中武威站生育期内≥30℃天数的减少致使武威站近37年来产量增加,而定西站生育期内降水增多、每穗粒数显著增多及不孕小穗数的显著减少致使定西站近32年产量呈增加趋势。预计随着全球气温的持续升高和未来降水格局的变化,将进一步影响中国西北地区春小麦生产。     

气象干旱过程识别及致灾因子特征分析

为科学识别气象干旱及其发生、发展过程，并探究其致灾因子变化特征，通过1981—2020年海西州8个气象站点逐日气象干旱综合指数（Meteorological drought composite index，MCI）描述历年干旱事件，识别干旱过程个数、入旱出旱时间，分析干旱过程强度、干旱过程降水量等。结果表明：1981—2020年，海西州共识别干旱过程192个，干旱开始时间介于5月18日—6月20日之间，结束时间介于7月4日—8月8日之间，历时时长40~63 d；各等级干旱日数变化趋势不一，茫崖、乌兰县干旱日数变化呈增加趋势，变化倾向率分别为2.0 d·（10a）^-1，1.0 d·（10a）^-1，其余站点呈减小趋势，变化倾向率介于-4.0～-1.0 d·（10a）^-1。不同干旱等级的干旱日数大体呈中部少，西部多的态势，西南地区干旱最为严重；时间序列上，轻、中、重、特旱日数和年最长连续干旱日数呈减少趋势；年最长连续干旱日数均值为16 d，最大值为65 d （1995年）；茫崖干旱过程强度最高，天峻和都兰相对较低。