2014年5月抚顺地区一次降水过程的中小尺度分析

分析了2014年5月25日抚顺地区一次降水过程的中小尺度系统。结果表明:此次降水过程动力条件、热力条件、水汽条件均比较良好。     

抚顺地区一次连续性降水过程的物理量诊断分析

利用抚顺自动站观测资料,从动力条件、热力条件、水汽条件等方面对抚顺地区一次连续性降水过程的物理量进行诊断分析。结果表明:此次过程以稳定性降水为主,高温高湿不稳定形势的建立提供了良好的热力因子;充足的水汽源、良好水汽输送带的建立以及水汽辐合大值区的形成是此次降水的主要原因。     

渭-库绿洲耕层土壤水盐空间分异特征研究

探索干旱区绿洲耕层土壤水盐空间分异规律对土壤盐渍化防治具有十分重要的意义。以渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区，采用反距离加权、局部多项式、径向基函数和普通克里金插值方法进行土壤水盐含量的空间插值，并利用均方根误差、平均相对误差、平均绝对误差以及决定系数对4种插值结果进行精度验证，并分析不同海拔和土地利用类型下的土壤水盐空间分异特征。结果表明:1）研究区耕层土壤水盐空间变异程度由大到小依次为土壤总盐＞电导率＞含水量＞pH值，pH值属于弱空间变异，电导率和土壤总盐属于强空间变异，土壤含水量为中度空间变异。2）对比4种插值方法的精度，由高到低依次为反距离加权>径向基函数>普通克里金>局部多项式，反距离加权模型的决定系数最高，均方根误差、平均相对误差和平均绝对误差均最小。3）研究区耕层土壤含水量由东向西递增，而pH值、电导率和土壤总盐由东向西递减，均呈现出较为明显的条带状分布规律。在不同海拔高度和土地利用类型下，土壤水盐含量呈现出显著的空间差异（P<0.05）。     

辽宁主要粮食作物生长季需水与降水耦合度分析

以辽宁省1957−2017年逐日气象数据和研究区作物系数为基础，基于SIMETAW模型计算和分析辽宁主要粮食作物（春玉米、大豆和水稻）需水规律和降水对作物需水的满足程度，以揭示气候变化对该区域粮食作物需水的影响，探究自然降水对主要粮食作物需水的满足程度及其时空变化特征。结果表明：辽宁春玉米、大豆和水稻全生长季需水量多年平均值分别为511.8mm、509.4mm和605.1mm，均呈不显著下降趋势。春玉米和大豆全生长季需水与降水耦合度多年平均值分别为0.821和0.814，即降水分别满足了82.1%和81.4%的需水量，亏缺的17.9%和18.6%仍需播前灌溉或补灌，尤其在西部地区耦合度大于0.8的保证率仅为28.2%和21.1%。水稻全生长季耦合度为0.464，耦合度大于0.4的保证率全省仅为69.1%，西部地区保证率低至36.8%。辽宁4个分区中，3种作物均在东部地区耦合度最大，中部、南部和西部次之。3种作物各生长阶段耦合度呈现生长中期最高，快速生长期次之，初期和成熟期普遍最低。春玉米和大豆生长初期需水与降水耦合度近年来显著上升，3种作物成熟期耦合度则呈显著下降趋势。辽宁省主要粮食作物均需注意春旱和秋旱的发生，及时补充灌溉。在目前降水条件下，辽宁省最适宜种植春玉米，尤其水资源匮乏的西部地区，根据实际情况可适当扩大春玉米种植规模。大豆最适宜在辽宁东部和中部地区种植，水稻在东部和南部地区种植最为适宜。     

黄土丘陵区不同降水梯度对草地群落化学计量学特征的影响

[目的]研究草地群落各组分(植物叶片、根系和土壤)碳氮磷化学计量特征对降水量变化的响应规律,以揭示降水量对黄土丘陵区草地生态系统化学计量学特征的影响。[方法]以黄土丘陵区自然恢复草地为研究对象,于2017—2018年在安塞试验站建立野外控雨试验平台,分别设置减雨60%,减雨40%,减雨20%,自然降水,增雨20%,增雨40%,增雨60%共7个处理,采用遮雨棚法研究降水改变对植物的叶片、根系以及土壤生态化学计量特征的影响。[结果]①随降水量增加,植物生长水分限制得到有效缓解,水分胁迫作用逐渐减缓,从而使叶片N,P含量整体呈现显著下降趋势(p0.05)。叶片C/N,C/P整体呈现显著下降趋势(p0.05)。②降水梯度改变对根系P化学计量特征影响较为显著(p0.05);同时,对根系C/P,N/P也有显著影响(p0.05)。③控雨处理仅对土壤C含量有显著影响(p0.05),可能因为极端降水影响了土壤微生物的活性,导致土壤有机C积累减缓。[结论]水分是黄土丘陵区草地植物对N,P吸收利用的制约因子;降水量可以改变草地群落的养分限制格局,随着降水量的增加,植物生长受P的限制越强烈,植物生长由同时受N,P两者的限制转为受P限制。     

黄河源头降水特征分析

为了研究黄河源头降水的特点及其规律,利用黄河源头玛多站1961～2019年的逐日降水资料,采用采用线性倾向估计法、Marm—Kendall(M—K)法、Hurst指数、以及根据世界气候组织对气候异常的判别标准等方法,分析了该地区降水的变化特征。结果表明:近50年间,黄河源头年降水量总体呈显著增加趋势,增加速度为16.2mm/10a；四季降水量也呈逐年增加趋势,其中春季降水量的增加趋势最为显著明显,夏季降水对年总降水量的贡献最大,为59.8%,冬季最小,为3.1%；源区降水量的月变化呈明显的单峰型,降水量年内分配十分不均,主要集中在5～9月,7月份的降水量最大, 12月份的降水量最小；黄河源头近50年降水量变化从2003～2004年开始发生突变。根据世界气候组织对气候异常的判别标准判别,黄河源头出现4次正异常年份降水；春季出现1次正异常；夏季出现3次正异常,秋季分别出现1次正异常和1次负异常；冬季出现3次正异常。用Hurst指数分析黄河源头未来的降水变化趋势,未来该地区降水量变化趋势将与过去的变化趋势一致,呈“较强”的增加趋势。四季中,春季持续性强度“较弱”,夏季持续性强度为“强”,秋季持续性强度为“较强”,冬季持续性强度为“很强”。     

不同抗旱性小麦品种耗水量及产量形成的差异

为明确年际间不同抗旱性旱地小麦品种的产量差异,筛选适于黄土高原东缘种植的旱地小麦品种,于2012—2017年在山西省运城市闻喜县试验基地进行田间试验。选取10个小麦品种,将降水年型与小麦品种抗旱性进行分类(降水年型:欠水年、平水年;小麦品种:强抗旱性、弱抗旱性),比较分析不同年型下抗旱性不同的小麦品种水分利用效率、干物质积累量、产量及产量构成要素的差异,分析产量及干物质积累量与耗水量的关系,明确不同品种小麦的节水增产效果。结果表明,强抗旱性品种包括‘晋麦92’‘运旱20410’‘运旱22-33’‘运旱618’‘运旱719’和‘长6697’,弱抗旱性品种包括‘洛旱6号’‘洛旱9号’‘洛旱11号’和‘洛旱13号’。欠水年,强抗旱性品种的平均耗水量高于弱抗旱性品种,当耗水量增加1 mm时,强抗旱性品种产量提高29.6 kg·hm~(-2),且影响其产量的主要因素是穗数和穗粒数,营养器官干物质积累量提高50.8 kg·hm~(-2),从而水分利用效率较高,尤其‘晋麦92’和‘运旱20410’。此外,强抗旱性品种较弱抗旱性品种单位粮食生产的节水量提高13.61%,消耗1 mm土壤水分增产量提高15.74%,具有较好的节水增产效果。平水年, 6个强抗旱性品种耗水量普遍较高,其中‘运旱20410’和‘晋麦92’的水分利用效率较高,产量也较高。因此,本研究条件下,欠水年和平水年表现均较好的品种是‘晋麦92’和‘运旱20410’。     

低纬高原干季降水与印缅槽的联系

基于1979—2012年GMAO/GES DISC提供的1979—2012年大气环流月平均再分析资料和同期低纬高原及周边地区148个气象观测台站降水数据,运用相关分析、合成分析等统计方法对低纬高原干季降水与印缅槽的可能联系进行诊断分析。结果表明,印缅槽是影响低纬高原地区干季降水的重要因子。印缅槽槽前暖湿偏南风向低纬高原地区输送水汽,槽前的强烈上升运动使暖湿空气在上升过程中有利于发生CISK物理过程,在青藏高原偏北角干冷气流共同作用下,水汽凝结发生降水。印缅槽的发展形成了有利于大气斜压性不断在高原南北侧积累的正反馈机制以及不利于该系统斜压性向下游频散的经向环流形势,从而影响了低纬高原地区各气象要素场的配置,进而影响该地区的干季降水。     

近59年江汉平原降水气候变化特征分析

基于1960—2018年江汉平原12个气象观测站逐日降水资料,计算降水量、降水日数、降水强度以及极端降水量,采用线性拟合、趋势分析以及Mann-Kendall突变检验等方法,分析江汉平原降水的气候变化特征。结果表明,江汉平原降水量春夏多、秋冬少,空间分布由南向北递减。年降水量总体呈缓慢增长趋势,递增速率24.63 mm/10年,但季节分配不均匀。Mann-Kendall突变检验结果显示,1978年为年降水量的突变年份。年均降水日数总体呈明显减少趋势,1983年为降水日数的突变年份,从1996年开始降水日数递减速率急剧增大。降水强度四季变化趋势与年变化趋势一致,均总体呈增强趋势,其中春、夏季递增速率高于年递增速率,秋、冬呈微弱增长趋势,降水强度的突变年份为1979年。极端降水量指标均总体呈缓慢增加趋势。江汉平原降水在时间上分布较为集中,强降水发生概率增大。20世纪60—70年代属少雨期,极端旱年多发生于此时段;20世纪80年代初、90年代中后期年降水量及极端降水量明显偏多,降水强度偏强,极端涝年集中出现在此时段。