基于WRF模式的渭河上游夏季降水及气温模拟

[目的]探索WRF模式不同方案在渭河上游的适用性,探讨其降水格局形成的物理机制,进而对该流域的水资源及环境管理预测提供依据。[方法]采用最新的WRF V4.1.2模式,选用Kain-Fritsch(K-F)和Grell-3两种积云对流参数化方案及其微物理过程,进行了不同分辨率的渭河流域上游夏季降水及温度试验模拟及评估。[结果] 5 km分辨率下夏季6月、7月、8月两种方案模拟的气温略低于实际值,K-F方案和Grell-3方案误差分别为5.8%～10%及7%～12%。两种方案对降水模拟表现为偏高,降水随海拔高度和纬度变化不规律,误差分别为13%～39%和10%～25%。2 km分辨率下,K-F方案模拟的西南东南及西风气流较强,表现出垂直速度波动变化大,积云对流不稳定强烈,对流性降水偏多。Grell-3方案模拟的偏南暖湿气流较强,垂直速度较大,随高度增加较快,有利于大尺度强降水产生。5 km分辨率下夏季6月、7月、8月的气温及降水模拟对两种积云对流参数化方案具有较强的敏感性和适应性。K-F方案对气温模拟效果好于Grell-3方案,Grell-3方案对降水模拟效果优于K-F方案,尤其是强降水...     

渭河流域1850—2005年降水及蒸发量变化时空特征

为了探究渭河流域过去气候变化规律及其影响因素,基于CMIP5模式输出产品,采用双曲线插值方法获取渭河流域56个站点1850—2005年降水、蒸发及气温数据。采用最小二乘法、M-K突变检验、小波分析及ArcGIS空间插值方法分析了渭河流域气候要素的多尺度时空特征。结果表明:渭河流域近156 a来年均气温、降水为上升趋势,趋势率分别为0.028℃/10 a,0.09 mm/10 a,年蒸发量为减少趋势,趋势速率为-5.1mm/10 a,温度和降水季节变化与年变化基本趋于一致,蒸发量的减少主要发生在夏秋两季。渭河流域中游、下游与南部降水相对变率变化趋势基本一致,而上游与泾河及洛河支流降水相对变率趋势一致,相对变率在-2.8%～14.98%。整个流域温度、蒸发量相对变率为-2.3%～-3.47%及-2.35%～6.54%。各气候要素均存在5～20 a的短周期变化以及110 a长周期变化,气温及蒸发分别在1986年及1963年发生突变现象,降水无突变点出现。总体而言,渭河流域近156 a气候呈现暖湿化趋向,降水及蒸发存在明显的空间分异以及周期性规律。     

陕西省岐山县公众对旱涝灾害的感知研究

基于问卷调查和访谈的方式,结合陕西省岐山县气象局1974-2013年气象站点气温和降水数据,从趋势、强度和影响3个方面,探讨乡村人群生产过程中对旱涝灾害的感知状况。结果发现:当乡村人群承受旱涝灾害对家庭造成的损失和农业收入占家庭总收入比例均在40%以内时,乡村人群承受旱涝灾害对家庭造成的损失的能力小于农业收入占家庭总收入比例;当小于40%时,结果相反。且近5年内由于灾害对乡村人群家庭造成的损失有所减少。这与研究区常年干旱促使当地人群主动或被动采取各种措施去减少由于灾害所带来的损失、再加上政府的技术支持和引导导致农业生产增加、乡村人群饮食结构变化对粮食需求减少、大多数乡村人群的收入具有多样性和稳定性有关。乡村人群的灾害感知结果与客观事实较相符,但具有很大的片面性和不确定性。     

旱作栽培条件下源库调控对冬小麦茎秆节间同化物转运的影响

为了解旱作栽培条件下不同源库调节方式对茎秆不同节间同化物积累、转运和籽粒贡献率的影响,以旱作冬小麦‘长武134’为试验材料,在中国科学院长武农业生态试验站设置田间试验,通过花后减源(去除旗叶,DF)和缩库(去除上4小穗,TA;去除下4小穗,TB;同时去除上4小穗和下4小穗,TAB)处理,比较收获期小麦单穗质量、平均粒质量和茎秆不同节间同化物积累,转运的变化,分析不同源库调节对茎秆不同节间同化物利用的影响。结果表明:减源处理显著降低小麦单穗质量、平均粒质量和花后同化物在茎秆不同节间的积累,增加茎秆花前同化物对籽粒的贡献率,但其补偿效应不能完全弥补由于叶源亏损造成的对单穗质量降低的影响;不同缩库处理间,随着缩库强度的增加其单穗质量逐渐降低,呈现出CKTATBTAB的变化趋势,而平均粒质量逐渐升高,呈现出TABTACKTB的变化趋势,表明由于穗粒数降低引起单穗质量的损失,没有通过平均粒质量的升高得到弥补;茎秆不同节间对不同类型同化物的利用呈现出不同的特点,从穗下节间可见光部分至倒二节间,其花前同化物对籽粒的贡献率逐渐增加,而花后同化物对籽粒的贡献率逐渐降低。     

基于县域尺度的榆林市农业生态系统脆弱性空间演变研究

以榆林市12个县域为研究对象,利用特尔斐法、均方差赋权法、熵值法和综合指数法,从农业环境、生产投入和社会经济子系统中选取24项指标构建了农业生态系统脆弱性评价体系和区域农业生态系统脆弱性评价模型。结合ArcGIS 10.2软件,对2004～2017年榆林市农业生态系统脆弱性的空间演变特征进行了可视化探究。结果表明:2004～2017年榆林市农业生态系统脆弱性发展的3个阶段中,各系统脆弱性在不同发展阶段有着不同的时空演变特征,其中第一阶段受3个子系统影响,绥德、子洲是农业生态系统脆弱性程度最高的2个县域,属高脆弱性,米脂、佳县、吴堡和清涧属较高脆弱性;西北6个县中除神木和靖边为低脆弱性阶段外,其他4个县域均属中等脆弱性。第二阶段佳县和清涧在农业环境、生产投入和社会经济子系统影响下,由较高脆弱性上升为高脆弱性;绥德则在原有基础上下降1个等级,变为较高脆弱性;榆林市西北6个县中的县域农业生态系统脆弱性等级在本阶段均未发生变化。第三阶段绥德和清涧在第2个阶段基础上,脆弱性分别上升和下降了1个等级,绥德由较高脆弱性上升为高脆弱性,而清涧由高脆弱性下降为较高脆弱性;榆林在原有基础上,也由中等脆弱性阶段下降为低脆弱性;其他县域脆弱性等级均未发生变化,但整体上榆林市农业生态系统脆弱性的空间格局演变过程整体上东南6个县快于西北6个县,且两极化方向发展趋势较为明显。