春季连阴雨对夏收作物产量影响的通径分析

利用江苏省徐州市1960~2006的气象资料和夏粮产量资料,采用通径分析方法,分析了春季连阴雨的累计雨日、累计雨量以及连阴雨发生的次数对夏粮产量的影响。结果表明,累计雨日、雨量以及连阴雨发生次数均与夏粮产量呈显著负相关。其中累计雨日对夏粮相对气象产量的影响以直接效应为主,累计雨量与连阴雨发生次数对夏粮相对气象产量的影响以间接效应为主。最后,通过总决定系数的计算,得出春季连阴雨对夏粮相对气象产量的影响程度达到40.59%。     

气象型病虫害预报系统

借助Windows编程技巧 ,利用VisualBasic语言建立了一套病虫害预报业务系统。系统采用严格的筛选因子技术 ,通过非线性最优化技术进行相关普查 ,并进行稳定性和独立性检验 ;建模方法多样 ,既有自动建模 ,也可人工选择因子建模 ,最后进行预报综合集成。利用该系统可方便地建立病虫害统计预报模型 ,实现气象型病虫害发生发展趋势预报 ,在近几年实际业务中得到了满意结果     

基于游程理论和CWDIa的农业干旱时空特征分析

选用1960-2019年江苏省69个基本气象站逐日观测资料和全省旱灾资料,通过计算逐日作物水分亏缺距平指数,基于游程理论和小波分析等统计方法,分析农业干旱历时、频率、强度、范围的时空变化特征及其与干旱实际发生面积的关联度.结果表明:近60年全省平均年干旱日数变化范围是26～146 d,苏北、苏中、苏南年平均干旱日数分别为106 d、78 d、58 d,冬季干旱日数占年干旱总日数的比例最高,为32.3％,其次是夏季,中度干旱、重度干旱、特别干旱日数占近60年干旱总日数的比例分别为34％、29％、20％,苏北中度干旱、重度干旱、特别干旱60年平均发生频率分别为8.35％、6.50％、6.66％;干旱强度北强南弱,呈纬向分布,西北部旱情最重,也是最易发生极端干旱事件的地方;近60年中度干旱、重度干旱、特别干旱平均覆盖率分别为94.4％、83.0％、54.7％,21世纪10年代中度干旱及以上等级干旱发生范围最大;年干旱日数和干旱强度年际波动明显,无明显线性变化趋势,总体存在13～17年振荡周期;干旱历时长短和强度大小对实际受灾面积、成灾面积的影响不同,受灾面积与干旱日数的相关性更强,成灾面积与干旱强度的相关性更强.     

油菜低温冻害天气指数保险研究

利用1961—2019年油菜生育期内逐日气象资料、油菜产量和低温冻害数据,确定由最低气温构成的低温冻害天气指数指标,分析减产率和天气指数的关系,建立天气指数模型,使用燃烧定价法厘定了天气指数保险的纯保费率,并根据相关政策和实际情况,确定不同触发条件下的差异保费率、赔付标准,设计油菜低温冻害天气指数保险合同.低温冻害天气指数保险产品依托于相关国标、文献和实际情况,指标客观、操作方便,设计思路可为相似区域油菜低温冻害天气指数研究提供借鉴.     

江苏省玉米气候资源的变化特征与未来气候情景预估

利用江苏省淮北地区20个气象台站1961—2012年的气象观测资料,统计分析了夏玉米生育期内光、温、水等气候资源的变化特征;利用区域气候模式RegCM4在代表性浓度路径(representative concentration pathways,RCP)为4.5、8.5排放情景下的预估数据,对淮北地区未来近20年的农业气候资源进行了预估。结果表明:近52年内,≥10℃活动积温在各年间均在2 900℃以上,≥20℃活动积温在各年间均在2 700℃以上,且热量资源充足,在20世纪90年代存在显著上升趋势;日照时数、太阳总辐射都存在显著下降趋势,线性倾向率分别达到了-4.8 h/年、-7.5 MJ/(m2·年),2000年之后明显低于气候平均值;降水量呈现"明显下降-平稳波动-快速上升"的特征;2014—2030年,2种气候情景下,光、温、水资源的年际波动都比较大;活动积温(个别年份除外)为正距平,总体呈现增加趋势;太阳净辐射基本上也都为正距平;水分盈亏基本上以正距平为主。研究结果可为政府部门和农户充分利用当地农业气候资源、调整种植结构、应对气候变化提供参考。     

江苏省冬小麦春霜冻害发生规律及其气候风险区划

根据江苏省1980-2009年常规气象台站资料和冬小麦生育期观测数据,提出冬小麦春霜冻的致灾指标,同时运用正交经验函数EOF分析和Morlet小波分析方法探讨江苏省冬小麦春霜冻害的时空分布规律,构建冬小麦春霜冻的灾害风险指数,并用该指数分析江苏省冬小麦春霜冻的气候风险区划。结果表明,(1)1980-1987年间江苏省冬小麦春霜冻年总发生站次以6.11站次/a的倾向率呈显著(P=0.0478<0.05)增加趋势,1988-2009年呈明显减小趋势,减幅为0.9站次/a(P=0.0063<0.01);各等级春霜冻害发生站次也表现出相同的变化趋势;(2)江苏全省冬小麦春霜冻害的历年总发生站次有明显的22a、准11a、4a和2a周期;(3)重霜冻发生次数最多的地区是淮北地区的沐阳县,轻、中春霜冻害发生次数最多的地区是苏北沿海的大丰市;(4)冬小麦春霜冻的高度风险区分布在苏北的新沂市、沭阳县、大丰市、如皋市和如东县;中度风险区分布在徐州(新沂除外)、连云港、宿迁(沭阳除外)、淮安、盐城(大丰除外)、扬州(高邮除外)、泰州(兴化除外)和南通(如皋、如东除外)等地区;低度风险区为整个苏南地区和里下河地区的兴化市和高邮市。     

人工神经网络方法在赤霉病预报中的应用研究

通过统计分析，选取与江苏省太湖地区小麦赤霉病发生程度显著相关的前期海温作为预报因子，并结合对小麦赤霉病病穗率序列进行拓展，采用人工神经网络的BP网络模型进行预报赤霉病的初步试验，取得了满意的效果。     

水稻农业气候资源变化特征及影响分析

为了合理利用气候变暖背景下的农业气候资源,减缓和适应气候变化带来的不利影响,以江苏稻区为例,利用全省60个气象台站1961—2012年气象观测资料,应用估算模型和统计方法,评估了一季稻全生育期内农业气候资源的变化趋势以及对一季稻生长的影响。结果表明：1961—2012年,太阳总辐射在逐年代递减,苏北、苏中、苏南的下降速率分别为65 MJ/(m²·10 a)、43 MJ/(m²·10 a)、52 MJ/(m²·10 a),光资源的下降不利于一季稻的光合作用;2000年前后为苏中和苏南≥10℃年活动积温的突变点,21世纪后热量资源增加显著;日均气温稳定通过10℃的初日在逐年代提前、终日在逐年代推迟,使得一季稻旺盛分蘖期提前、安全齐穗期推迟;水分资源没有明显变化趋势,总体充足。因此,近52年,江苏农业气候资源总体呈现光能资源减少、热量资源增加、水分资源充足,气候变化的影响利弊并存。     

气候模拟数据订正方法在作物气候生产潜力预估中的应用 ——以江苏冬小麦为例

利用全球气候模式BCC_CSM1.1（Beijing Climate Center Climate System Model version 1.1）,耦合区域气候模式RegCM4（Regional Climate Model version 4）输出的1961-1990年（基准时段）气候模拟数据,并根据同期实测资料,确定模拟值和实测值之间的非线性传递函数与方差订正参数,构建气候模拟数据的误差订正模型。利用1991-2005年（验证时段）模拟数据与实测资料验证该模型的有效性,并对RCP（Representative Concentration Pathway）情景下2021-2050年（未来时段）气候模拟数据进行订正,同时通过潜力衰减方法预估未来江苏冬小麦气候生产潜力格局。结果表明：将气候模拟数据订正方法应用到作物气候生产潜力预估是有效的。以均值传递函数和方差信息建立的模型可以较好订正江苏逐日气候模拟数据。订正后的秋冬季气温、辐射量、蒸散量和冬春季降水量模拟偏差明显减小。在此基础上研究发现,冬小麦的成熟期在RCP4.5和RCP8.5情景下介于153~175和153~174,较基准时段均明显提前。两种情景下冬小麦气候生产潜力分别介于10335~14368kg·hm^-2和9991~13708kg·hm^-2,较基准时段呈下降趋势。其变异系数分别介于7.6%~14.6%和7.5%~13.6%,较基准时段呈增大趋势,表明江苏冬小麦气候生产潜力总体趋于不稳定。未来时段,徐州中北部、连云港东北部、宿迁西部以及盐城东南部冬小麦在RCP4.5和RCP8.5情景下可以保持相对较高的生产潜力（≥12501kg·hm^-2）,该省应确保这些地区的冬小麦种植用地。研究建议,作物气候生产潜力预估应考虑利用研究区实测资料对气候模拟数据进行订正,以提高预估可信度。     

气候变暖背景下江苏省水稻热害发生规律及其对产量的影响

根据江苏省1960-2009年常规气象资料和1980-2009年水稻生育期观测数据,利用温度距平、气候倾向率和M-K检验法研究江苏省不同区域的气候变暖特征,并分析江苏省水稻热害的时空分布规律及其对产量的影响,探讨气候变暖对江苏省水稻热害发生的影响。结果表明:(1)江苏省水稻热害主要发生在拔节-孕穗期和抽穗-乳熟期,苏南地区发生频次最高,淮北和苏北沿海最少。(2)江苏省水稻热害发生频次有明显的13a和3a周期,前者为主周期,后者为副周期。(3)1960-2009年,江苏省平均气温倾向率为0.2775℃.10a-1(P<0.01),气候变暖明显;20世纪60年代气温开始下降,80年代达最低值,之后开始变暖,21世纪前10a达最高值;江苏省水稻热害发生趋势与气温变化基本一致,80年代发生次数最少,21世纪前10a发生次数最多。(4)7-8月平均气温高的年代,热害发生次数则多,淮北地区20世纪60年代气温最高,热害发生次数也最多,其它地区近10a气温最高,热害次数最多。(5)从年际变化看,气候偏暖的年份,水稻热害多,产量相应低,说明气候变暖是造成水稻热害频次上升、产量下降的重要原因。