祁连山积雨云的时空分布及其环流特征

利用祁连山区29个测站1961-2001年1～12月云状资料,分析过去41年来祁连山区积雨云的时空分布特征及与大环流变化的关系。结果表明:①受地形动力抬升作用的影响,祁连山主区积雨云出现频次高于周边地区;②柴达木盆地积雨云有显著增多趋势,其他区域积雨云有减少趋势;③祁连山积雨云的年变化大致分为4个阶段:1961-1967年为明显上升阶段,1968-1970年为急剧下降阶段,1971-1988年为缓慢上升阶段,1989-2001年为明显下降阶段;④春季积雨云频率与降水的关系密切,积雨云发生次数越多,则降水量越多;⑤祁连山积雨云偏多年与偏少年差值最大的月份是7月和5月,偏多年和偏少年在亚洲500 hPa高度场上有较大的差异;⑥与积雨云频率显著相关的环流特征量主要有:副高北界、脊线、纬向环流和极涡强度、青藏高原高度场指数;⑦用前期环流特征量为因子,建立了祁连山主区积雨云频率的预测模型。     

北非射出长波辐射（OLR）异常对中国西部秋季降水的影响

利用中国西部280站地面降水资料和NCEP再分析月平均OLR资料,采用EOF、REOF、SVD等方法,分析了中国西部秋雨与OLR的关系,结果表明：西部秋季平均降水异常与前两年1月至当年4月北非-阿拉伯半岛-伊朗高原的OLR连续存在负相关,特别是与前两年夏季北非关键区的OLR呈显著的反相关;关键区的OLR与西部秋季降水的...     

基于多光谱遥感的土壤含水量定量监测与分析

土壤含水量直接影响农作物的生长状况,是决定耕地质量的一个重要参数.从土壤含水量对耕地质量的影响出发,利用资源三号卫星(ZY-3)多光谱数据和实地测量数据进行对比,采用回归分析法,建立遥感光谱指数反演土壤水分含量数学模型,并以含山县铜闸土地整理项目区为例,分析整理区与未整理区土壤含水分变化及空间分布.结果表明,增强型植被指数(EVI)与不同耕层土壤水分线性拟合效果较好,相关系数达0.79以上,EVI值可有效反演土壤水分,多光谱遥感可以大面积定量监测土壤含水量.整理区与未整理区相比,低含水量水平面积减少32.7％;中等含水量水平面积增加1.9％;高含水量水平面积增加30.8％,整理区的含水量及分布明显高于未整治区,说明土地整理项目增强了土壤保水保墒能力.     

基于最优子集的白银市玉米春霜冻害预报模型研究

在充分考虑玉米关键生育期耐寒程度动态变化的基础上,以最低地温负距平为主要指标划分其冻害等级,分析霜冻形成的物理机制,采用CSC双评分准则进行预报因子优选,运用最优子集法分县建立白银市最低地温预报方程,各县区预报方程均通过了0.01水平的显著性检验。从预报效果来看,拟合率为81.8%～87.8%,试报准确率分别为白银83.3%、景泰79.6%、靖远85.7%、会宁71.4%,结合玉米春霜冻害动态等级指标,实现了对玉米春霜冻害等级的预报预警,达到了预期目标,为开展春玉米关键生育期冻害农业气象服务提供了更为客观准确的信息和依据。     

基于距平指标的白银市晚霜冻强度及终霜日变化特征

根据白银市春季气候特征及农业生产实际,以最低地温负距平为指标对晚霜冻强度进行等级划分,在此基础上,分析晚霜冻及终霜日变化规律。结果表明,白银市晚霜冻日数以会宁最多,占全市霜冻总日数的29.2%;白银次之,占总日数的27.4%;景泰占总日数的23.5%;靖远最少,占总日数的19.9%。晚霜冻日数越往后期越少,但对作物的危害程度后期更为严重,5月出现霜冻都会对作物造成严重危害。白银市各站终霜日均有提前趋势,全市平均提前率为1.91 d/10 a。终霜日景泰和白银均存在2年左右的显著周期,靖远有显著的5年左右平均周期,会宁没有明显的周期性。     

西北地区晚霜冻结束日的气候变化特征及其影响因子

利用西北地区135个测站,1961-2009年历年逐日地面最低气温和NCEP/NCAR资料,采用线性趋势分析、M-K检验、子波分析、功率谱和合成分析等方法,对近49a西北地区晚霜冻的气候变化特征进行研究.结果表明,研究区晚霜冻结束日期具有较大的空间差异,青海高原晚霜冻结束最晚,其次是北疆—河西走廊—宁夏,陇东—陕北,结束最早区为南疆和陇南—陕南.全区平均以1.9d/10a的速率提前,其中45％的站点显著提前(P＜0.05),提前最大的地区在青海西北部—南疆东部,达5～8d/10a.20世纪90年代中期以后,西北地区晚霜冻结束早且年际变化小,1997年有明显的突变现象,近49a来晚霜冻有显著的2.4a和2.7a周期.表明在全球变暖背景下,西北地区晚霜冻的结束逐年提前,但近10a呈推迟趋势的站有所增多;影响西北地区晚霜冻的环流特征量主要有北非副高和极涡,与北非副高呈负相关,与极涡呈正相关.近10a晚霜冻结束偏迟的原因可能与极涡面积增大和北非副高面积减小有关;5月500hPa高度场合成分析表明,晚霜冻结束偏早年,亚洲北部盛行纬向环流,东亚大槽浅,西北地区受蒙古高压脊控制,不利于降温天气出现;晚霜冻偏迟年,亚洲北部盛行径向环流,西北地区上空不断有来自西北欧滑下的冷空气,易形成强降温天气.     

中国西北地区太阳辐射时空分异特征北大核心CSCD

应用近60 a中国西北169个国家基本气象站气象观测资料,对中国西北总辐射的时域变化、空间分布和次区域时空演变特征进行了研究。结果表明:(1)青海西北部的柴达木盆地和甘肃西部为太阳能资源最丰富区,陕西南部和甘肃东南部的较小区域为资源丰富区,其余大面积区域均为资源很丰富区。(2)1961—2020年除新疆西南部、甘肃和新疆接壤区、甘肃北部和陕西北部的小范围区域总辐射呈上升趋势外,西北大部分区域总辐射呈下降趋势。(3)EOF第一模态特征向量场表明,总辐射振荡强度由西向东加强,各分量高载荷区主要集中于中东部,该区域是总辐射易出现异常、振荡强且敏感的地区。(4)EOF第二模态特征向量场自西向东呈双偶极子型;青海全境和甘肃大部为正值区域,也是总辐射异常振荡最强的区域。(5)依据REOF特征向量不同模态空间分异结构类型,可将研究区域划分为主要受东亚季风影响的“西北东部异常型”、主要受东亚季风影响边缘区的“西北中部异常型”和主要受西风带影响的“西北西部异常型”等3个次区域。3个次区域总辐射减少的突变点分别出现在1973年、2017年和2008年。     

中国西北近46a夏季气温的时空变化特征分析

为了整体分析中国西北干旱半干旱区夏季(6~8月)气温的时空变化特征,利用该区137个测站1961-2006年历年夏季平均地面气温资料,采用线性趋势分析、多项式拟合、EOF、REOF、Mann-Kendall、滑动t-检验、子波分析和功率谱分析等方法,分析该区夏季气温异常的空间分布、时间演变特征及对气候变暖的响应。结果表明:1)中国西北干旱半干旱区夏季近46a平均气温19.5℃,且年际变化较小。2)在20世纪70年代中期发生由降温到升温的转变,1994年以后变暖趋势更加明显,并在1996发生了增温的突变。全区温度变化存在7a和4a左右的周期,目前,气温仍处于偏高周期。3)根据EOF分析,夏季气温异常可分为全区一致型、准东西向差异型、准南北差异型。经REOF分析,进一步突出局地特征细分为6个区:高原区、蒙陕甘宁区、北疆区、南疆区、蒙新甘区、东部区。4)全区夏季46a增温率为0.24℃/10a,近10a变暖趋势更加明显,其中高原区、蒙陕甘宁区、蒙新甘区对全区夏季增温贡献最大。南、北疆区和东部区增温较小,局地有下降趋势,表明大部分区域增温显著,同步响应全球变暖。     

基于人工气候室的特色作物气候因子敏感性试验设计

从中药材农业生产实际出发，紧扣甘肃省“牛羊菜果薯药”六大特色农业产业和绿色十大生态产业中“循环农业”“中医中药”产业急需解决的关键科技问题，以甘肃省中药材核心产区定西为例，选取该地区在国内外市场有明显竞争优势的道地中药材品种当归、党参、黄芪为研究对象，开展气候生态因素对特色中药材的生长发育、产量和品质的影响分析，提出气候生态资源合理利用的对策措施，研究气象灾害对特色中药材的致灾机理，确定当归、党参、黄芪不同生育期气象致灾因子阈值，进而建立定西特色中药材生态气象服务指标体系。