对最热月和最冷月温度统计方法的思考

最热月和最冷月温度是农业气候区划的常用指标,最热（冷）月的时间和温度具有时空变化性,传统方法以7月和1月直接计算最热月和最冷月温度,与实际有误差,探寻相对准确的最热（冷）月温度统计方法是气象服务农业防灾减灾的课题。本研究利用湖南常德地面气象站1951−2018年逐日温度数据,以31d为月时间长度,统计各年度连续31d的滑动平均温度,确定最热（冷）月起止日期及其月平均气温,对比分析最热（冷）月多年平均时段、最热（冷）月份温度与最热（冷）月温度的差异。结果表明：（1）最热月跨越6月下旬−9月上旬,多年平均时段为7月中旬−8月中旬,该时段、7月和8月的平均气温比最热月平均气温分别偏低0.5℃、0.9℃和1.7℃。（2）最冷月跨越12月上旬−翌年3月中旬,多年平均时段在1月上旬−2月上旬,该时段、1月和2月的平均气温比最冷月平均气温分别偏高1.0℃、1.1℃和2.9℃。（3）以温度误差≤1.0℃为标准,则以多年平均时段统计最热月气温的准确率接近90%,而以7月为标准统计其准确率仅61.2%,说明以多年平均时段统计最热月气温比7月更加准确有效。（4）以温度误差≤2.0℃为标准,则以多年平均时段和1月统计最冷月气温的准确率都超过80%;相对而言,平均时段效果略好于1月。综上所述,最热（冷）月多年平均时段比7月（1月）统计最热（冷）月气温的误差相对小且准确率高。因此,建议估算最热（冷）月温度时,不再直接采用7月（1月）,而是以最热（冷）月的多年平均时段,并根据实际统计结果对温度指标作相应调整。     

烟台市气候变化及其对旅游业影响分析

为了定量分析烟台市气候改变对旅游行业的影响,采用气候倾向率方法,分析了烟台市近年来的气候改变特征;运用气候舒适度评价方式,分析了烟台市天气舒适的等级状况;运用相关性统计方法,进一步分析了气候舒适度和旅客线上关注度的关联程度。通过分析得到结果：烟台市年均降水、相对湿度和风速为逐年下降变化倾向,倾向率依次为：5.77 mm/(10 a)、0.56%/(10 a)、0.25 m/(s ·10 a),年均气温以1.18℃/(10 a)倾向率上升;烟台市以5、6、9、10 月为最佳旅游期;以4、7、8、11 月为适宜旅游期;以1、2、12月为不适宜旅游期;烟台市气候的舒适度和旅客线上的关注度呈显著关系,关联系数为0.986,气候的弹性系数为0.128%。研究表明,烟台市近年来气候要素在逐年变化,气候舒适度对旅游业有显著影响作用,烟台市旅游气候舒适度参数每改变1个单位,旅客线上关注度月指数就会增长或降低0.128%。     

不同下限基点温度对积温模型模拟效果的影响

为探究不同下限基点温度对作物发育阶段积温稳定性和对发育期模拟效果的影响,本研究基于一个下限温度的线性生长假设,以1990—2015年北京密云冬小麦抽穗至成熟期为例,统计设定下限温度5.0~15.0℃不同基点温度的阶段活动积温和有效积温,分析活动积温和有效积温这2种积温模型的阶段积温及其标准偏差和变异系数随下限温度的变化情况,并以模拟均方根误差和模拟准确率为指标对比分析下限温度指标对积温模型模拟效果的影响。结果表明:阶段积温随下限温度而变化,有效积温随下限温度升高而降低的趋势和程度比活动积温更快;阶段活动积温大于有效积温,且两者差值随着下限温度的升高而增大;在一定的下限温度范围内,以标准偏差为指标时有效积温绝对稳定度优于活动积温,而以变异系数为指标时则活动积温相对较有效积温相对稳定;以均方根误差检验模拟效果,则阶段活动积温模拟效果优于有效积温;以发育期模拟误差在2d以内表征模拟准确率时,2种积温模型的模拟效果随下限温度而变化,下限温度在5.0~12.5℃时,有效积温的模拟准确率高于活动积温的,而当下限温度≥12.5℃时,活动积温的模拟准确率大于有效积温的。     

1961－2014年中国干湿气候时空变化特征及成因分析

利用全国701个气象站点1961-2014年逐日地面观测资料,基于降水量和参考作物蒸散量(ET0)计算的湿润指数研究了近54a中国干湿气候时空变化特征,并利用敏感性和贡献率法分析了气候变化背景下主要气象因子对ET0的影响,对干湿气候变化的成因进行了探讨.结果表明:全国气候在3个时间段(时段1:1961-1980;时段2:1981-2000;时段3:2001-2014)中经历了变湿到变干的过程;不同地区干湿状况变化差异很大,干旱趋势主要发生在中国的半干旱半湿润气候区;1961-2014年降水量变化趋势不显著,ET0呈显著下降的趋势,61.6%的站点出现"蒸发悖论"现象.南方大部分地区和新疆的西北部由于降水量增加和ET0减少,气候变湿;西北和西南大部分地区由于年降水量减少和ET0增加,气候呈显著变干的趋势.ET0对相对湿度的变化最敏感,风速的负贡献率是引起ET0变化的主导因子.研究时段内风速和日照时数的减少对ET0的负效应超过温度上升对ET0的增大作用,导致全国ET0总体呈下降趋势.     

利用协击方法建立广州荔枝寒害预报模型

传统的农业气象长期预报方法在选择预报因子时,往往忽略了因子间的独立性,降低了预报的实际效果.本文尝试应用协击方法对广州荔枝寒害进行长期预报.首先对1962-2005年的致灾因子与前期大气环流指数进行相关分析,初步入选预报因子;然后利用协击方法对入选因子进行独立性检验,并筛选独立性好的因子建立预报方程;最后对预报方程结果进行综合决策.通过对历史数据的回代检验,所建模型的模拟准确率达到86.4%.运用该预报模型对2007-2008年广州荔枝寒害进行试预报,结果与实际相符,表明应用此方法进行农业气象长期预报是有效的.     

地面温度与气温关系的统计分析

运用气象统计学和气候学的原理和方法 ,分析北京市海淀地面气象观测站 195 5～ 1999年的逐日平均气温资料和 1981～ 1999年逐日地面温度资料 ,建立了以气温为基础的地温预测模型 ,并探索地气温差的年变化规律。结果表明 :夏半年地面平均温度高于气温 ,冬半年相反 ;农作物生长季 (3～ 10月 )平均地气温差为 2 0℃ ,年平均地气温差 0 9℃ ;地气温差 6月中旬最大 ,为 4 9℃ ,12月下旬最小 ,为 - 2 7℃ ,与辐射的最大值及最小值出现时间基本一致。用地温预测模型估算 1999年作物生长季逐日地温 ,相对误差 <2 9%。     

北京地区冰雹发生的时空分布特征

利用北京地区1978—2006年冰雹发生数据资料,统计分析了在全球气候变化背景和人工消雹降雨影响天气的共同作用下,北京地区冰雹发生的时空分布特征。结果表明:北京地区冰雹具有明显的年、季、月和日变化特征;从多年平均情况看,冰雹发生频率和雹日都是山区多于城区,山区又以西北部最多、东部和西部次之、南部最少的空间特征。最后根据北京地区冰雹分布特征和冰雹对小麦、玉米和果树等主要农作物生产的主要影响提出了应对冰雹的防灾减灾对策。     

基于线性生长假设利用极端温度计算日积温的方法

积温是评估区域热量资源和测算生长发育进程的重要指标,准确计算日积温是作物模型中有效模拟和预测作物生长发育进程和科学调控田间水肥管理的基础.本研究基于生物生长发育速率对温度的线性假设和日极端温度论述了目前流行的2种日积温模型的利弊,并在正弦模拟温度日变化计算小时温度的前提下,引进以时积温改进日积温模型的方法.首先从理论上论述了日均温法可能导致真正的日积温被高估或低估和日极值法可能高估日积温,然后以实例分析和论证了3种日积温模型与真正的日积温间的差异,得出时积温方法计算日积温误差相对最小的结论.为准确估算日积温,建议基于线性假设和日极端温度计算日积温时采用这种时积温方法.     

华北地区作物生长期暴雨的时空特征

利用华北地区1961～2005年逐日降水数据资料,统计分析了华北地区作物生长期暴雨强度和暴雨过程发生的时空分布特征。结果表明,华北地区作物生长期暴雨强度和暴雨过程具有明显的年际波动和年代变化特征;华北地区虽然年年都发生暴雨和大暴雨,但年际变化较大,变异系数分别高达36.9%和53.1%;特大暴雨每4～5年发生1次,暴雨过程则平均11年一遇,特大暴雨和暴雨过程虽然只发生在较少的年份,但年际间波动更加明显;20世纪60年代是暴雨强度较大和暴雨过程多发期的峰值区,而1999年以后暴雨强度和暴雨过程则处于1961～2005年历史阶段的低值区;70～90年代则处于两者之间,期间不同强度暴雨发生并不同步。此外,华北地区年均暴雨日数空间分布呈现从西北向东南明显增加的趋势,暴雨日数变异系数则呈现自东南向西北逐渐增大的趋势。一般地,年均暴雨日数越多,变异系数越小,反之亦然。统计还表明,华北地区降水量与暴雨日数之间存在明显的正相关关系。     

区域暴雨指标与作物洪涝受灾率的关系

利用北京地区1985～2008年逐日降水数据资料,运用IPCC极端天气气候事件指标确定方法计算得到北京地区暴雨天气指标在10.4～38.8mm之间波动,暴雨气候指标为日降水量≥27.5mm。以暴雨天气指标、暴雨气候指标和国家暴雨标准计算历年的暴雨日数和暴雨量,统计分析年降雨日数、暴雨日数和年降水量和暴雨量与作物洪涝受灾率的相关关系,得出年降雨日数和暴雨日数都不能真实地反映作物洪涝受灾率,而年降水量和暴雨量与作物洪涝受灾率则具有明显的线性正相关关系。以区域暴雨气候指标统计的暴雨量与作物洪涝受灾率相关程度最高,笔者建议以暴雨量来预测评估洪涝灾害时,采用区域暴雨气候指标。