荆州纪南通用机场预选场址气象条件分析

利用荆州气象站1955—2016年的地面气象观测资料,采取线性趋势、对比分析等方法对荆州纪南通用机场预选场址区域的气象条件进行统计分析。结果表明,荆州纪南通用机场预选场址区域年平均风速低,月平均风速1.9～2.5 m/s;年静风频率高,为18.2%,风速等级0～5.0 m/s频率为89.99%;低能见度日数少,出现小于800 m、800～2 000 m、2 000～4 000 m的能见度天气的年平均日数分别为9.8、10.8、13.7 d;暴雨、大风、雷暴、冰雹、沙尘暴等灾害天气年平均日数分别为3.30、3.98、32.20、0.49、0.02 d;高影响天气出现几率低于武汉天河机场;气象有利条件多,不利条件少。可以通过提高预报准确率和管理及操作人员的专业素质避免不利条件对飞行的影响。     

荆州汛期降水趋势模型研究

利用国家气候中心每月下发的130项气候系统监测指数和荆州站1954-2016年的降水资料,逐一分析这些气候指数与汛期和主汛期降水距平百分率的相关性,选取相关系数0.3的指数作为预测因子组,采用逐步回归统计法,建立荆州汛期降水预测模型和主汛期降水预测模型。结果表明,荆州汛期和主汛期降水预测模型的相关系数分别为0.874和0.914,均明显大于单个因子的相关性。模型预测2016年汛期和主汛期的降水距平百分率,结果分别为偏多17.3%和偏多223.2%,与汛期降水距平百分率偏多6.2%和主汛期降水距平百分率偏多30.2%相比,汛期降水预测模型预测结果较好,同属于略多的等级,主汛期降水预测模型预测结果虽能预测出偏多的趋势,但数值明显偏大,可能与该模型中预测因子上年11月印度副高强度指数有效数据较少,系数偏大有关,可能需要更多数据来调整该项系数,从而提高预测精度。     

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。     

干旱胁迫下小麦根部蛋白表达变化的双向电泳分析

干旱是影响小麦生长和产量的主要环境因素之一,研究小麦耐旱机制对提高小麦产量保证粮食安全有重要的意义。本研究以耐旱小麦晋麦79为材料,利用双向电泳技术,对其两叶一心期幼苗在16. 7%PEG-6000胁迫0、1、6、72 h的根部蛋白质表达谱进行分析,比较不同胁迫时间点的小麦蛋白质表达谱的差异。结果表明,相对于0 h的表达谱,67种蛋白质在不同的胁迫时间点改变了其表达丰度。对其中至少在某一个时间点上调表达2倍以上的20个蛋白质点进行基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI-TOFMS)分析,质谱结果中得到了18个阳性蛋白质点的信息,包括9个功能已知的蛋白和9个未鉴定的蛋白。已知功能的蛋白涉及到能量代谢、胁迫耐受性、信号转导和蛋白质合成/代谢等生理生化过程,表明植物在干旱胁迫下调节多种蛋白质的表达,综合调控其耐旱性。同时,干旱胁迫下未鉴定的丰度差异蛋白质点(DAPs)为克隆新的干旱相关基因和进一步研究小麦的耐旱机理提供了有价值的信息。本试验结果为进一步研究小麦耐旱机理奠定了基础。     

洪湖湿地土地利用/土地覆盖变化遥感监测

洪湖湿地属于典型的内陆亚热带湿地类型,在蓄洪调洪、渔业、灌溉、航运等方面起着重要的作用,在长江中下游的湖泊湿地中具有典型的代表性.近年来,随着自然生活环境的变迁和人类活动的影响,洪湖湿地土地利用/土地覆盖变化发生了显著的变化.利用2005、2010年的Landsat7 ETM+以及2015、2018年的Landsat8 OLI数据,采用支持向量机(SAM)监督分类的方法,将洪湖湿地分为湖泊、河渠坑塘、农田、植被、居民点、其他6种类型,提取了2005—2018年的洪湖湿地土地覆盖空间变化数据,并对其进行动态变化分析.结果表明,洪湖湿地土地利用类型在2005—2018年发生了显著的变化,其中2005—2015年的10年间,湖泊、植被、农田的面积出现了减小,河渠坑塘、居民点面积大幅增大;2015—2018年间,洪湖湿地的湖泊、植被面积表现为增大,河渠坑塘出现了减小.在2005—2015年间,洪湖湿地结构类型的变化主要受围湖造塘以及建设活动的影响;2015—2018年间,洪湖湿地的结构类型的变化主要是为了恢复洪湖的生态环境,自2016年开始,洪湖开展了拆除围网、修复湖滨带植被等活动.总体而言,洪湖湿地受人为干扰影响明显.     

湖北中稻抽穗开花期高温热害风险分析及区划

为探究湖北中稻抽穗开花期高温热害发生风险变化特征,基于湖北18个农业气象站中稻生育期观测资料和1960—2019年气象资料以及2016—2017年荆州大田高温控制试验资料,采用数理统计、相关分析等方法,从产量致灾角度探究中稻花期高温热害指标,分析中稻高温热害年际变化、空间分布特征并对其风险进行区划,结果表明：（1）≥35℃高温危害积温与关键产量构成因素（结实率）的（负）相关性较高温日数更好。（2）1960—2019年湖北中稻花期高温热害强度呈先降后升的年代变化,尤其自21世纪初以来,高温热害呈现频率增高、强度加大、范围更广的特点,在空间上以鄂东地区的强度、频率增幅最大,其次是江汉平原和鄂西南,鄂西北增幅较小。（3）高风险区为鄂西北部、长江三峡河谷以及鄂东一带,低风险区为鄂西南中高山及江汉平原大部地区,其余为中风险区,1990—2019年较1960—1989年高温热害风险明显增强。     

稻虾共作模式虾沟水温预报模型研究

利用2015年7月至2018年7月潜江市水产局水温资料和潜江市气象站的气温资料,分析了潜江市稻虾共作模式虾沟水温变化规律及其与气温的关系,同时利用相关分析,筛选出与水温关系密切的要素,建立水温预报模型,并分析模型误差,最后选取荆州市智慧气象示范农场水温资料、荆州市气象站气温资料对水温模型进行验证.结果表明,虾稻共作地虾沟水温主要随气温的变化而变化,但水温年变化幅度远低于气温,水温高于气温.水温日变化幅度较小,水温日较差远小于气温日较差,水温最高、最低值出现时间均滞后于气温.水温与气温和前1日水温、前1日气温相关系数较大,以平均气温、前1日平均水温和前1日平均气温为预报因子,建立最高水温、最低水温、平均水温预报模型,模型相关系数0.991～0.997,平均绝对误差分别为1.018、0.639、0.551℃,模型具有较高的精度,模拟效果较好.选取荆州水温和气温验证最高水温、最低水温、平均水温模型,模型平均绝对误差分别为1.475、0.864、0.647℃,相关系数0.977～0.989,可以比较准确地预报虾稻共作地水温,指导小龙虾科学养殖.     

基于SPI的旱涝气候演变及对洪湖水位的影响分析

利用洪湖市气象站逐月降水数据和洪湖水位站水位资料,计算不同时间尺度标准化降水指数(SPI)及其干旱等级,分析洪湖市旱涝气候演变及不同时间尺度旱涝气候事件演变特征,探讨降水量、不同时间尺度SPI与洪湖水位的相关性。结果表明,洪湖市近62年来干旱年和洪涝年频次和等级均相差较小,不同季节旱涝变化及等级频次分布存在一定差异,洪湖市呈湿润化演变趋势,SPI以0.086/10年的速率弱增长,春、秋季SPI呈下降趋势,干旱略加剧,夏、冬季SPI呈增长趋势,洪涝加剧;洪湖水位与降水变化趋势一致,但时间上有所滞后,洪湖水位与SPI具有较好的相关性,相关程度因SPI的时间尺度存在一定差异,其中SPI_3与水位相关性最好,利用3个月时间尺度的SPI_3来监测洪湖水位变化,两者具有很好的一致性,可以采用SPI_3指数监测洪湖水位。     

荆州市近68年寒露风变化特征及其对水稻（籼稻）的影响

基于1953—2020年近68年荆州国家气象观测站气象资料，确定当前主要水稻品种的寒露风等级指标，分析荆州市寒露风的发生状况及演变规律，并以2020年为例，分析寒露风对水稻（籼稻）的影响。结果表明，不同水稻品种对低温抗性不同，籼型杂交稻寒露风指标应为连续3 d或以上日平均气温低于23℃、籼型常规稻寒露风指标应为连续3 d或以上日平均气温低于22℃。寒露风最早可发生在8月中下旬，最晚发生在10月初，9月中下旬至10月上旬中度、重度寒露风频率较高。2000年以后，寒露风始期提前较明显，且振幅加剧。2020年寒露风天气造成一季晚、虾稻、双季晚稻和再生稻不同程度的减产。从安全齐穗的角度考虑，荆州市籼型常规稻安全齐穗期为9月13日，籼型杂交稻安全齐穗期为9月12日，双季晚稻、一季稻、直播虾稻应合理安排播期。