河西走廊东部初、终霜冻日和无霜期变化特征分析

为了引进适宜作物品种,合理调整种植结构,提高农业产业水平。利用1961—2014年河西走廊东部4个气象站初、终霜冻日（最低地温≤0℃）和年气温资料,采用气候诊断方法,对河西走廊东部初、终霜冻日及无霜期的变化进行了研究。结果表明,在时间变化上,初霜冻日显著推迟,终霜冻日显著提早,无霜期显著延长。初、终霜冻日和无霜期时间序列分别存在8~10年、9~11年和9~10年准周期变化。初、终霜冻日和无霜期均发生了气候突变。受海拔高度、地形地势和植被覆盖的影响,在空间分布上,初霜冻日为山区早于荒漠区早于绿洲平原区,终霜冻日为山区晚于荒漠区晚于绿洲平原区,无霜期为山区短于荒漠区短于绿洲平原区。初霜冻日、终霜冻日和无霜期与年气温和海拔显著相关。     

阜阳市霜冻变化特征

为了有效防御和减轻霜冻灾害对阜阳市农业生产的影响,为合理开展农业气候区划提供可靠依据,利用阜阳市1953—2014年62年整编资料,采用气候统计学方法,对阜阳市霜冻气候特征及其变化进行分析。结果表明：（1）初霜冻主要集中在10 月下旬—11 月中旬,占总次数的90%,终霜冻主要集中在3月中旬—4 月上旬,占总次数的77%。（2）平均初霜冻日为11 月2 日、终霜冻日为3 月26 日,无霜冻期为222天。（3）终霜冻出现异常较初霜冻频率高,20世纪80年代后期以来初霜冻未出现异常偏早和偏晚,21世纪以来终霜冻异常增多。（4）初霜冻整体变化趋势不明显,未发生气候突变。终霜冻在20世纪60年代末期出现气候突变呈提前趋势。无霜期在20世纪80年代后期出现气候突变呈延长趋势。     

山西北部初终霜冻日特征及其对农业的影响

基于山西北部12个气象站1970～2008年逐日最低气温资料,采用现代气候统计诊断方法计算分析了山西北部霜冻初终日的气候特征,在此基础上,分析了霜冻发生对农业的影响。得出以下主要结论：(1)山西北部霜冻的发生与海拔高度密切相关,海拔越高初霜冻日到来越早、终霜冻日结束越晚;海拔高度对终日的影响>对初日的影响。(2)在山西北部大部分区域,初霜冻日呈现推后的趋势、终霜冻日呈现提前的趋势,但年际间变化大,前后两年相差可达30天以上。(3)山西北部初霜冻日的推后主要是从21世纪开始的;终霜冻日的年代际变化不完全同步,大多数代表站以20世纪90年代为转折点,70和80年代相对偏晚、之后相对偏早。(4)山西北部初霜冻日呈现逐渐推后的变化趋势、终霜冻日呈现逐渐提前的变化趋势使该地春玉米幼苗、成熟后期遭受霜冻危害的可能性大大降低,为当地春玉米提供了有利的生长条件。     

石河子垦区霜冻风险区划研究

通过查阅资料分析了石河子垦区霜冻历史气象数据。选用终霜冻日出现在春季日平均气温稳定≥10℃的初日之后的频率和初霜冻日出现在秋季日平均气温稳定≥10℃的终日之前的频率,分别作为终霜冻和初霜冻风险区划的指标。结果表明:石河子垦区终霜冻风险的空间分布总体呈现东南部高,西北部低的特点。终霜冻的3个等级区域分别为东部的莫索湾、一五团、一四九团、一四八团和总场附近的一五二团、乌兰乌苏、一四三团、一四二团、一四四团是终霜重度冻害区;中部的一三三团、一三四团、一二二团、一四一团以及一四七团是终霜冻的中度危害区;垦区自西北到东南的一三六团、一三五团、一三二团和一二一团是终霜冻的轻度危害区。同时,石河子垦区秋季初霜冻风险的空间分布格局与终霜冻基本一致,也总体呈现东北-西南部高,西北部低的特点,初霜冻的3个等级区域分别为东北部的莫索湾、一五团、一四九团、一四八团以及石河子南部、乌兰乌苏、一四三团、一四二团、一四四团是初霜冻的重度危害区;中部的一三四团、一二二团和一四一团是初霜冻的中度危害区;西北部的一三六团、一三五团一三三团、一三二团、一二一团和一四七团是初霜冻的轻度危害区。     

1951-2008年太原市霜冻发生特征分析

摘要：基于太原市1951～2008年逐日最低气温资料,采用线性倾向估计法分析了霜冻的发生趋势;利用异常霜冻指标,分析了霜冻的异常发生情况。结果表明：1)太原市平均初霜冻日为10月14日、终霜冻日为4月15日,平均无霜冻期为182d。2)初霜冻日在年代际间的变化较为复杂,终霜冻日则表现为50～70年代偏晚、80年代之后偏早,无霜期为50～70年代缩短、80年代之后延长为主的变化特点。3)太原市初、终霜冻日和无霜冻期的线性倾向率分别为2.2d/10a、-1.8d/10a和4.0d/10a;无霜冻期的延长趋势最显著,通过了 的显著性检验。4）太原市特早初霜冻发生频率为1.7%,偏早初霜冻发生频率为15.5%,特晚终霜冻发生频率为5.2%,偏晚终霜冻发生频率为6.9%;大多数异常霜冻发生在50～70年代。     

山西省终霜冻变化及其与春季北太平洋海温的SVD分析

摘 要：利用山西省35个代表站1971-2008年逐年终霜冻资料和美国NCEP/NCAR再分析资料的全球逐月海温格点(2°×2°)资料,采用小波分析、EOF和SVD分解等方法讨论了山西省终霜冻的时空变化特征以及与北太平洋海温的关系。结果表明：山西省终霜冻时空分布不均匀,存在显著的年际和年代际变化特征。山西省终霜冻有提前的趋势。山西省终霜冻异常存在3年、5年、15年的周期;影响终霜冻的春季海温关键区是（20°S~35°N,110~160°E ）,山西省春霜冻与该关键区春季海温是显著的负相关关系,即春季海温关键区海温异常偏高（低）,山西省终霜冻偏早（晚）。     

近50年山西省霜冻特征分析

为了全面认识山西省霜冻天气特征,为农业的精细化区划提供更多参考,利用全省70个地面气象站逐日最低地温资料,采用线性倾向和小波分析等方法,对山西省霜冻特征进行分析。结果表明：（1）山西省初、终霜日及无霜期的空间分布差异明显,最早最晚初霜日相差79天,终霜日相差112天,无霜期相差282天。（2）总体上,山西省初霜日推后,终霜日提前,无霜期延长。20世纪90年代后,初霜日推后的趋势明显加大。初霜日和无霜期的年代际变化存在明显的地域差异,而终霜日不明显。（3）小波分析揭示,山西省初、终霜日以及无霜期均存在多尺度变化特征,但三者存在明显差异,且在不同的时间尺度上,突变点不同。（4）山西省重度霜冻灾害多出现在20世纪60年代和70年代;21世纪以后,出现重度终霜冻灾害的几率增加。因此,采取科学的区划方式,合理调整种植布局,才能有效提高农业产业水平。     

近50年芜湖市霜冻变化特征及对农业影响研究

为了给芜湖市农业生产及防灾减灾提供科学依据,利用芜湖市1960—2011年逐日最低地温资料,采用线性倾向估计法、异常分析等方法研究了霜冻的变化特征,并分析了对芜湖农业的影响。结果表明：（1）芜湖市平均初霜冻日为11月19日,平均终霜冻日为3月17日,平均无霜冻期为247天;（2）初霜冻日约以2.4d/10a的速度推后,终霜冻日约以2.1d/10a的速度提前,无霜冻期约以4.9d/10a的速度延长。（3）1981年起无霜期总体趋势由偏短转为偏长。但未达到气候突变的标准。（4）特（偏）早秋霜冻及特（偏）晚春霜冻出现概率降低,无霜期延长总体有利于农业生产,但由于霜冻发生的不稳定性和危害性,仍需重视霜冻灾害的防范。     

1956—2010年辽阳市霜冻特征分析

为了给辽阳市农业生产和防灾减灾提供科学依据,利用辽阳市1956—2010年逐日最低气温资料,采用线性倾向估计法研究霜冻发生特征,并分析霜冻对辽阳农作物的影响。结果表明：（1）辽阳市平均初霜冻日为10月13日,平均终霜冻日为4月16日,平均无霜冻期为179天。（2）初霜冻日随年代表现为阶梯式推后,终霜冻日整体表现为提前,只在20世纪80年代出现推后。（3）辽阳市初、终霜冻日和无霜冻期的线性倾向率分别为1.7 d/10 a、-1.2 d/10 a、3.0 d/10 a,初、终霜冻日及无霜冻期的变化趋势在0.05及其以上水平显著。（4）辽阳市正常年份的霜冻对农作物基本无影响,但在个别年份,水稻成熟前或玉米苗期仍有可能遭遇初霜冻或终霜冻,应注意防范。     

近40年重庆市霜冻变化特征分析

为了充分认识全球气候变暖背景下重庆霜冻气候特征,为优化农业种植结构提供更多参考信息,利用重庆城口地面观测资料,应用统计分析等方法,分析近40年重庆霜冻变化特征。结果表明：（1）近40年来,重庆初霜日和终霜日均为推后趋势,初霜日推后速率较终霜日大;无霜期呈缓慢延长趋势;21世纪以来,初终霜日推后的趋势均有所加大,而无霜期延长的趋势则明显减小。（2）霜冻强度变化较为平缓,但终霜冻重于初霜冻;21世纪以来,初终霜冻的强度均明显减弱。（3）近40年来,重庆初、终霜日和无霜期均存在明显的年代际变化和周期变化。初霜日存在约30年的大周期,终霜日存在约23年的大周期,初霜日偏离常年值的趋势为先减小后增加,21世纪以来,出现极端偏迟的几率在增大,而终霜日为持续减小趋势。（4）总体上,初霜日异常年份较终霜日多,21世纪以来,异常程度加重。因此,认识霜冻发生规律,适时改善农业种植结构,才能有效提高农业生产质量。     

临汾市近58年初、终霜日和无霜期变化趋势分析

为了更好地掌握无霜期变化对临汾市农业生产的影响,提高霜冻的预报预测能力,尽可能降低其对农作物造成的危害,利用临汾市17个县（区）站建站以来的初、终霜日及无霜期日数的气象观测资料,采用基本的数理统计、线性趋势分析、5年滑动平均等气候统计方法,分析初、终霜日及无霜期日数的基本特征及其变化趋势。结果表明：（1）临汾市初霜日呈逐年推迟的趋势,趋势率为1.327 d/10 a,初霜日平均值为10月18日,最早与最晚初霜日分别出现在9月20日与11月5日,相差46天,最大相差56天,出现在蒲县。（2）终霜日的趋势率为-1.83 d/10 a,呈逐年提前的变化趋势,终霜日平均值为4月2日,最早出现在2月19日,最晚出现在5月2日,相差73天,比初霜日的间隔天数多近1倍。（3）临汾市近58年无霜期的趋势率为3.156 d/10 a,呈逐年增长的趋势,无霜期变化速率基本稳定。最长无霜期出现在1961年的翼城,为301天;最短无霜期出现在1980年的隰县,为127天;极差为174天。     

黑龙江终霜日变化对粮食生产影响的分析

为了达到提前做好粮食产量预估的目的,笔者利用实际监测1961—2011 年终霜日、平均气温、≥10℃积温、粮食单产等资料,采用统计相关和趋势计算方法,分析了近50 年终霜日年代际、年际变化特点。结果表明,20 世纪80 年代后伴随全球气候变暖,终霜日提前速率加快与同期年平均温度、5 月平均温度具有反位相相关变化特征,与5 月平均温度相关系数达-0.63。通过终霜日推后与提前对作物生长季≥10℃积温关系的分析,揭示它们之间也同样存在明显的反位相相关关系。同时分析了终霜日对粮食单产影响的关系,相关系数为-0.58;指出终霜日提前年份对粮食增产的概率可达0.65,其中在0.35减产年份中全部是由于严重的旱和涝象所造成;综上表明,黑龙江省在气候变暖的大背景下,终霜提前,生长季≥10℃积温增加,粮食增产的概率大大增加。     

基于FastICA的浙江省茶叶早春霜冻时空分布特征

为分析浙江省茶叶早春霜冻时空分布特征,根据前人研究成果结合浙江茶叶生产实际,提出了茶叶早春霜冻的气象指标和等级划分。基于该指标和全省64个基本气象站1971—2011年气象数据,采用FastICA负熵最大化算法分析浙江省茶叶早春霜冻时空变化特征。结果表明,浙江省茶叶整体、轻度、中度和重度早春霜冻第一独立成分方差贡献率分别为76.65%、49.78%、48.01%和55.82%,第二独立成分方差贡献率较小。各等级早春霜冻第一独立成分变化趋势基本一致,浙江北部是最易发生茶叶早春霜冻的地区。40年间每年都发生茶叶轻度和中度早春霜冻,且空间分布都为北多南少,2000年以后茶叶各等级早春霜冻均呈增加趋势。茶叶各等级早春霜冻第二独立成分呈正负相间的分布型,轻度早春霜冻正值中心位于浙西北,温州中部为负值;中度早春霜冻正值位于嘉兴、湖州东部、杭州东北部和温州中部,宁波南部和台州北部为负值中心;重度早春霜冻负值位于湖州西部和温州西南部,浙江其他地区为正值。41年间浙江省茶叶轻度早春霜冻呈减少趋势,中度早春霜冻趋势线呈波动变化特征,其中20世纪70年代和80年代后半期呈减少趋势,20世纪80年代前期、90年代和2000年以后呈增加趋势,重度早春霜冻没有明显的变化趋势。研究结果可为茶叶生产提供科学依据。     

近50年宁夏霜冻日数基本特征及变化趋势

利用1961—2010年宁夏全区20个气象站的逐日最低气温资料,根据霜冻气候指标统计了霜冻日数。采用现代气候统计诊断方法,研究了近50年来宁夏全区及不同区域霜冻日数基本特征和变化趋势。结果表明：近50年宁夏平均每站每年的霜冻日数为10.4日次,其中春霜冻日数占58%,秋霜冻日数占42%;从区域上看,引黄灌区的霜冻日数最少,中部干旱带次之,南部山区最多;宁夏全区近50年来的年霜冻日数、春霜冻日数和秋霜冻日数均呈现明显减少趋势,3个区域的霜冻日数变化趋势与全区保持一致;年代际变化上,20世纪80年代前宁夏全区的霜冻日数多于近50年平均,而之后的两个时代均少于50年平均,3个区域的霜冻日数年代际变化与全区类似,春霜冻日数及秋霜冻日数的年代际变化与全年霜冻日数的变化规律相似;宁夏的霜冻日数突变发生在1986年,春霜冻日数突变发生在1991年,而秋霜冻突变出现在1974年。受气候变暖影响,宁夏的霜冻日数总体上呈现下降趋势。研究结果可为本区合理制定霜冻灾害防御措施提供依据。     

1958—2013年山西降水的季节变化及统计特征

为了研究56年来山西旱涝的演变特征,系统分析山西地区旱涝灾害的季节变化,基于山西38个气象观测站1958—2013年的逐月降水观测资料,应用线性倾向估计、M-K突变检测和Morlet小波等方法,分析了山西降水的气候变化。结果表明：（1）56年来山西年平均降水量为377.6~600.2 mm,降水从北至南递增,中部小东西部大,且东部大于西部。（2）春季各地降水为55.7~107.4 mm,从北至南增加,北中部呈经向分布,南部为纬向分布;夏季降水为230.1~355.6 mm,大值区集中在东部;秋季降水为76.6~157.7 mm,纬向分布特征明显,从北至南递增,大值区位于东南部;冬季降水为5.1~24.4 mm,分布同春季降水类似。（3）山西年降水随时间呈显著下降趋势,下降幅度为12.6 mm/10 a;四季降水除冬季小幅增加外,春夏秋均有不同程度的下降。（4）山西年降水在1967年发生了显著突变,春季突变年份为1965、1982、1992、2002年,夏季突变年份为1977年,秋季突变年份为1969、2007年,冬季突变年份为1971、1980、1988、1991年。（5）山西年降水在不同时间尺度上存在3个周期,分别为7、15和26年;春季降水存在2个周期,分别为7和24年;夏季存在3个周期,分别为4、8和18年;秋季存在2个周期,分别为2和8年;冬季存在2个周期,分别为4和15年。     

1960—2013年甘肃省气温、降水变化特征分析

为了研究近54年来甘肃省气候变化特征,根据甘肃境内28个气象站1960—2013年温度、降水数据,利用气候趋势分析、气候突变分析及Morlet小波分析等,分析甘肃省近54年来气温、降水变化特征。结果表明:(1)近54年来甘肃省的年均温总体呈上升趋势,年均降水量的总体上呈微弱增加趋势。(2)甘肃省中部地区处于暖湿化过程,而南部地区处于暖干化过程,北部地区仍然处于干旱化。(3)年均温在1994年前后出现明显的突变点,年均降水量正反序列曲线均未超过95%置信度线,但正反序列曲线在置信度区间内存在1个交叉点,出现在1993—1994年之间,有可能在1993—1994年发生突变;(4)Morlet小波分析显示,甘肃省年均温存在8年左右的显著变化周期,年均降水量的周期性较差。     

宁夏压砂瓜种植区霜冻气候基本特征及变化趋势

压砂瓜是环香山地区农民赖以脱贫致富的重要特色产业,霜冻的发生给压砂瓜产业造成了巨大的损失,笔者拟对近50年该地区霜冻气候的基本特征和变化趋势进行详细分析,为制定宁夏环香山地区压砂瓜霜冻灾害防御措施提供参考。通过研究分析宁夏压砂瓜种植区中卫、中宁、海原、同心、兴仁5个台站近50年日最低气温资料,结合霜冻的气候指标,初步得出了该地区霜冻气候的基本特征和变化趋势。多年来终霜日都呈现出随着时间的推移结束日期逐渐提前的变化趋势,≤2℃霜冻变化趋势最显著,≤0℃霜冻次之,≤-2℃霜冻变化最缓。轻、中、重度春霜冻年发生日数逐年减少,轻度霜冻日数减少的最多,中度和重度霜春霜冻减少的趋势较缓且非常接近。压砂瓜种植区多年来霜冻发生没有呈现显著地规律性变化,虽然2006年以后中度和重度霜冻呈现出了低发、少发的态势,仍然要加强防范霜冻灾害。     

豫东农区冬小麦生育期气候变化的多时间尺度分析

为了研究豫东农区冬小麦生育期内的气候变化特征,预测气候变化趋势,选取豫东地区5个气象观测站1951—2011年的气候观测资料,集成Mann-Kendall、一元线性回归、5年滑动平均、Morlet小波及变异系数等方法,分析了豫东农区冬小麦生育期10月至翌年5月气候的突变事实、变化趋势、变化周期及年际变率特征。结果表明,豫东农区冬小麦生育期内气温序列存在突变年份,主要表现为增温突变;降水序列不存在突变年份,其变化趋势不明显。近60年来气温和降水变化趋势的震荡周期特征复杂,存在多重时间尺度上的嵌套结构。气温序列变异系数普遍较小,降水序列变异系数普遍较大。豫东农区近60年气温升高趋势明显,主要由近20年增温贡献,未来一段时期内气温可能会出现升降温交替现象,但变化幅度较小,总体上呈持续增温趋势,气候变暖对农业生产的影响既有利也有弊,冬春季增温显著一方面有利于提高冬小麦产量,另一方面会加剧病虫害及霜冻干旱灾害的发生。降水变化趋势在60年时间序列上不明显,周期预测显示未来一段时期内降水有增加趋势,年际变率较大,给降水准确预测带来难度,加剧豫东农区旱涝灾情。