基于开花期地域差异的中稻高温热害天气指数保险设计

高温热害是湖北省中稻单产的主要限制因子,高温热害天气指数保险的设计与推广,对于转移农业气象灾害风险,降低农民损失具有重大意义。在开顶式生长室(open-top chamber,OTC)的控制下,以中稻品种"广两优香66"为试材,模拟开花灌浆期高温热害,建立了高温热害减产模型,并用大田调查资料作对比,筛选最优投保集中时段。基于10个试点县(市)1981-2016年每年7月16日-8月31日日最高气温观测资料,采用Weibull分布模型,构建分时段的高温热害风险分布模型。综合减产率模型和概率分布模型,厘定了不同免赔率下,以县(市)为单位的,多个投保时期的中稻高温热害天气指数保险的纯费率,为被保险人提供多种投保方案。结果表明:中稻开花灌浆期高温热害保险的最优投保时间为开花始期后20d,开花始期为7月下旬时费率最高,随着开花期的延迟,费率逐渐降低。纯费率的区域差异较大,咸安、赤壁、浠水、麻城等热害高风险区费率较高,襄阳、随州等低风险区费率较低。     

冬季大棚蔬菜低温冰雪灾害评估与预警研究

建立客观的冬季大棚蔬菜气象灾害灾损评估模型与气象灾害预警指标,有利于提高防灾减灾科学性,稳定蔬菜市场。试验对1998～2009年武汉城市圈大棚蔬菜风灾损失数据与当地气象条件、2005～2010年冬季大棚蔬菜冻害实际监测资料与大棚内外的气温进行了统计分析。结果表明,大棚风灾灾损率与瞬间极大风速的平方值呈显著的相关关系,大棚蔬菜低温冻害灾损率与低温过程的极端最低气温相关不明显,与低温及其持续时间即累计小时负积温的相关极显著;由此分别建立了竹棚和水泥钢筋大棚风灾、雪灾灾损模型及冻害灾损模型,利用模型对2008年年初的低温冰雪灾害过程进行了检验,结果显示,人为干预越少,即救灾不力,则会使实际的灾害损失越接近理论值;试验通过灾损模型建立了风灾、雪灾、冻害的预警指标,为灾害客观评估、气象防灾减灾奠定了基础。     

养殖水体溶氧平衡的实验分析及泛塘成因再探讨

在江汉平原荆州市分别在植物培养箱和自然条件下模拟高密度养殖水体,利用多参数水质监测仪,采用完全开放式对养殖水体溶氧、水温等要素的变化进行自动连续观测,结合养殖水域中溶解氧动态平衡方程分别计算出水-气界面溶氧速率、水呼吸耗氧速率、草鱼呼吸耗氧率及光合作用产氧量;并对低溶氧条件下草鱼生存时间等进行实验监测。结果显示:鱼塘水呼吸耗氧率1.22~1.83 mg/(L·h);在水体溶氧在1.5 mg/L以上时,草鱼的代谢呼吸耗氧率为78.6~210.0 mg/(L·h);在高密度养殖塘内水呼吸是鱼呼吸耗氧4倍以上。阴到多云天气下光合作用产氧量为3.47~4.33 mg/(L·h),大于鱼呼吸与水呼吸量之和,但阴雨天光合作用产氧量不能维持鱼塘良好的溶氧环境。草鱼在0.1~0.4 mg/L低溶氧环境中有浮头出现,但能存活长达到5天时间。分析还表明:缺氧引起浮头,也造成底层H2S、CH4有毒物质增加,雨水进入鱼池形成水上下层对流,水体上部有毒物质浓度升高是泛塘死鱼的主要原因。     

基于统计模型的养殖鱼塘溶解氧预报技术研究

根据武汉市2009-2011年的养殖鱼塘溶解氧数据和对应的气象要素,通过多元逐步回归分析构建鱼塘的溶解氧含量预报预测模型,并在武汉和荆州进行了验证。结果表明:一般鱼塘溶解氧在5-9月期间较低,低值一般出现在清晨6-7时,且较低值出现与天气相关,即闷热型天气突降大雨易导致溶解氧值降低。溶解氧量预报预测模型R2均在0.7以上,拟合效果良好。     

高山立体气候资源与高山蔬菜种植分布规律研究

2009～2013 年在鄂西南山区174～1 800 m 不同海拔高度上进行了小气候观测及蔬菜田间试验,对不同界限温度（5、
10、15 ℃）、降水量、蒸发量等气象要素时空变化特征以及喜温蔬菜辣椒、耐寒蔬菜莴苣等蔬菜产量、品质与气象条件之间
的关系进行了分析。分析表明：≥ 5 ℃、≥ 10 ℃、≥ 15 ℃的持续天数随海拔高度每升高100 m 分别递减4.8、5.5、6.8 d,
降水量及地表湿润指数均随海拔高度的升高而增加;辣椒单株坐果数、单位面积产量与开花结果期≥ 15 ℃的持续天数呈显
著线性相关,≥ 15 ℃持续每增加1 d 对单株坐果数、单产贡献率分别增加0.32 个、73.47 kg·（667 m²） ^-1;海拔800～1 200 m
高度≥ 15 ℃的持续时间为100～130 d,且无高温天气胁迫,是喜温蔬菜最佳种植带;海拔1 600 m 以上高度基本无夏季,是
喜冷凉蔬菜的适宜种植区     

武汉气候特征及大棚蔬菜栽培制度探讨

大棚蔬菜生产在武汉城市菜篮子工程中的位置举足轻重,对武汉1951~2016年地面气象观测资料及2014~2015年冬季大棚小气候观测资料进行分析,结果表明:武汉1月平均气温为3.5℃,冬季46%的天数为阴天,40%为晴天,不利于大棚内温度升高,但在大棚设施环境条件下,武汉1月白昼温度晴天、阴天分别比棚外提高11.4℃和4.9℃,能满足半耐寒性蔬菜正常生长。武汉初春冷空气活动频繁,50%的年份稳定通过10℃的时间在3月下旬及之后,晴天少、阴雨天气多,大棚升温难,难以满足喜温蔬菜生产的温度条件;秋季秋高气爽,75%以上的年份入冬时间在11月16日之后,且晴天多、阴天少,对大棚升温有利,适合发展秋延大棚蔬菜生产。建议调整大棚蔬菜生产结构,减少春季喜温蔬菜比重,增加秋延茄果类蔬菜的种植。     

甜菜夜蛾发生程度的气象等级预报模型

甜菜夜蛾是严重影响蔬菜产量和品质的害虫,其发生发展与气象条件关系十分密切。为探索气象条件与甜菜夜蛾发生程度的关系,开展甜菜夜蛾发生程度气象等级预报服务,选取2009—2010年湖北省甜菜夜蛾虫情资料和对应台站的气象资料,对甜菜夜蛾发生程度等级与各项气象因子做相关分析,在此基础上,筛选出模型因子,采用多元线性回归分析方法,构建了湖北省甜菜夜蛾发生程度气象等级预报模型,并对模型验证。结果表明:历史回代检验旬检验结果达基本一致以上的为76%;独立样本预测检验旬值达基本一致以上的为63%,模型总体预报结果较好,可为湖北省开展甜菜夜蛾气象等级预报业务提供技术支撑。     

湖北省干旱灾害特征及其影响分析

在全球气候变暖的背景下,分析了湖北省干旱灾害的特点、时空分布规律、演变趋势和致灾机制。结果表明,湖北省干旱灾害四季皆有发生;鄂西北、鄂北岗地、鄂中丘陵区等鄂西北部地区是湖北省干旱灾害最多的地区,长江三峡以南的鄂西南地区是干旱灾害最少的地区;7-10月是湖北省干旱日最多的月份,1-5月则是最少的月份;湖北省干旱灾害发生的频率和强度呈现明显增加趋势,与自然和地理环境、人类活动、水利基础设施建设等因素有关。干旱灾害对湖北省农业生产、粮食安全、饮水安全、生态环境安全和社会发展的威胁越来越突出,应采取切实有效的对策措施。     

日太阳总辐射推算模型

为了推算广大无辐射观测地区的日太阳总辐射,需要根据有辐射观测地区的资料建立日太阳总辐射的推算模型。本文在深入了解国内太阳辐射观测与国内外太阳总辐射推算方法的基础上,设计了利用日照百分率、降水量与大气可降水量、温度日较差等因子推算日太阳总辐射的模型,选取武汉、宜昌、郑州2005年全年无加盖的、真实可信的太阳总辐射资料为样本序列,根据最小二乘法分别求出有日照和无日照两种情况下的模型参数,并对2005年进行了回代检验和2006年1-8月时段的独立样本检验。结果表明:模型推算序列与实际值序列的相关性均达到极显著程度,对2005-2006年8月推算的平均绝对误差和相对误差分别为1.31M J.m-2.d-1和9.5%,精度高,可以用于无辐射观测地区的日太阳总辐射的推算。     

基于生育期模型的鄂西高山地区辣椒种植研究

为了更合理有效利用山区特有气候资源,提高高山地区辣椒产量及菜农收入,利用2009—2013年在鄂西南山区不同高度不同时间栽培试验及同步气象观测资料,建立了基于光温效应的高山辣椒生育期模型,分析了开花结果期累计光温效应APTE与单株坐果数、辣椒单产相关性,以及鄂西南山区相关气候特征。结果表明,生育期模型对生育期推算明显高于有效积温的推算;单株坐果数、辣椒单产与开花结果期≥16℃持续时间、APTE有显著的正相关;鄂西南海拔800 m高度≥16℃持续天数最长,且无高温天气过程出现,1200 m以上高海拔地区辣椒适宜开花结果期短,800~1200 m是鄂西南山区反季节辣椒生产的最佳高度带。800 m以上的中高山地区可以通过保护措施提早辣椒开花结果,从而延长开花结果期,增加辣椒产量。