山东夏季及夏季各月降水的时空分布特征

旱涝是山东的主要气象灾害之一,为了研究山东的旱涝特征特别是夏季的降水规律,笔者统计了山东省26个气象站1961—2010年共50年的夏季降水资料,以降水量距平百分率为主要指标衡量夏季降水的年际变化,并用谱分析的方法对其进行分析,得到了山东夏季及夏季各月降水的总体趋势、周期特征和空间分布特征。在此基础上,对夏季旱涝年进行了划分,并用标准差的空间分布进一步分析了夏季降水的年际变化。结果表明：山东夏季及夏季各月降水都具有2.1~3.3年左右的短周期和10年左右的长周期;从降水趋势来看,7月和夏季都呈减少的趋势,7月减少的趋势最明显,而6月和8月则呈略微增加的趋势;山东夏季和夏季各月降水的空间分布极为不均,具有明显的地域性特征;夏季旱年和涝年分别为7年和5年。通过本研究发现,山东夏季和夏季各月降水的时间和空间分布都极为不均,因此认识其特征是非常有必要和有意义的。     

菏泽市降水变化趋势与时空分布特征

本研究对菏泽市的降水短期气候预测和应对气候变化具有重要意义。同时,也为合理利用气候资源、优化产业布局以及政府指导农业生产提供了科技支撑与理论支持。笔者利用菏泽市8县1区的1971—2010年的地面气象观测资料,运用一元一次线性回归分析法、M-K检验法、降水保证率法,对菏泽市近40年降水的空间分布、降水的年际年代变化趋势、降水的突变分析以及各县区的降水保证率进行分析。结果表明：菏泽市的年平均降水量从东南部县区向西北部县区呈阶梯状减少的趋势,并呈现出明显的上升趋势,上升速率为16.5 mm/10 a。1971—2001年的UB线大于0,降水量增加且趋势明显;2002年以后,UB线小于0,降水量减少。UF曲线和UB曲线在2条信度线之间存在交点,交点对应的年份为2003年,即2003年是菏泽市降水突变的时间点。当降水量保证率相同时,菏泽市各县的年降水量由北向南呈逐渐递增的趋势。     

锡林郭勒地区降水时空分布特征及变化趋势

通过对锡林郭勒地区降水变化特征的探讨,为水资源的开发利用及防洪和流域治理规划提供理论依据。根据锡林郭勒地区15个气象站1960-2009年基本气象观测资料,运用一元线性回归、线性倾向估计、相关分析等数理统计方法,分析了近50年降水时空分布特征及变化趋势。结果表明,降水量整体分布不均匀,局地差异大,大体由东南部向西北部递减。变化趋势呈不明显的减少趋势,变化速率为-3.5 mm/10 a。降水日数有减少的趋势。四季降水量春冬季略有增加趋势,变化速率分别为1.1 mm/10 a、0.1 mm/10 a,夏秋季略有减少趋势,变化速率分别为-4.1 mm/10 a、-0.7 mm/10 a,夏季降水量的减少,会造成该地区旱灾频繁,对牧草及农作物生长和成熟十分不利。     

基于ZM5168模块的农业温室大棚温湿度采集节点的设计

介绍了采用ZM5168模块、STC89C52单片机和DHT11温湿度传感模块构成的ZIGBEE温湿度采集节点。该节点可以实现对温室内温度、湿度信号的采集,并通过ZIGBEE通信实现所采集信号的实时无线传输。本设计均采用已经开发好的功能模块,这样既保证了开发的高效性,也提高了系统的稳定性。     

东北地区冬季气温变化特征研究

利用1961—2014年站点观测月平均资料,选取东北27站,利用EOF分解方法分析中国东北地区冬季（12、1、2月）2 m气温时空变化特征,并通过相关分析得到东北地区2 m气温时空变化与太平洋海温及大气环流的关系。研究结果表明：EOF分解第一模态显示为全区一致的升温趋势,尤其表现在吉林省和黑龙江省;EOF分解第二模态为东北南部与东北北部的反位相关系,表现出显著的年际变化特征。与海温的相关关系研究表明：东北地区整体的升温趋势与赤道印度洋海温密切相关。从环流特征来看,对流层上层极涡强度偏强,并收缩在极地,东北地区为异常高压脊控制,抑制极地冷空气向南扩散;东北地区气温的南北振荡与赤道太平洋海温密切相关,前期及同期赤道东太平洋海温异常偏暖,对应东北气温南高北低的形势,从环流形势来看,大陆冷高压偏弱,贝加尔湖到雅库茨克为显著低压槽,值得注意的是与中纬度太平洋位势高度显著正相关,与东北到北太平洋位势高度显著负相关,与对流层上层赤道东太平洋位势高度显著正相关。     

2007年夏季淮河流域多时间尺度降水分布和传播特征

针对2007年夏季淮河流域致洪暴雨,笔者采用美国NCEP/NCAR全球日平均分析场资料,对此次过程进行了详细地分析。Morlet小波分析结果表明：降水存在准35天、准18天和准8天周期变化现象。准35天周期低频降水从西南传播至淮河流域南部,另一方面从西北方向传播至淮河流域中南部;南海为低频降水传播源地也很清楚。降水的周期愈短,传播特征愈不明显。200 hPa与850 hPa水平散度差与降水有很好的对应关系,水平散度差＞0（＜0）对应降水区域（无降水区域）,降水的传播与水平散度差基本一致。200 hPa与850 hPa水平散度差是不同时间尺度地面降水的预报因子。     

黑龙江省夏季降雨量及暴雨时空分布特征研究

利用黑龙江省80个气象站夏季(6-8月)逐日降水资料,分析近55年(1961-2015年)黑龙江省夏季降雨量和暴雨的变化特征,为粮食生产提供科学依据。[方法]从夏季降雨量、降雨量变化趋势、暴雨次数、暴雨变化趋势等方面,利用趋势系数等统计方法和GIS空间插值技术,分析黑龙江省夏季降雨量和暴雨的时空分布特征。[结果]结果表明黑龙江省夏季降雨量在中部的小兴安岭和张广才岭西部地区最高,在360mm以上,东部三江平原和西部松嫩平原地区最低,在300-320mm之间。夏季降雨量在松嫩平原和大兴安岭地区呈增加趋势,小兴安岭和三江平原地区呈减少趋势。全省夏季平均降雨量呈减少趋势,平均每10年减少2mm,20世纪70年代平均降雨量最低,80年代最高。小兴安岭西南部和张广才岭西部地区平均暴雨日数最多,其次为三江平原和松嫩平原地区,大兴安岭地区最少。暴雨发生站次呈明显升高趋势,每10年增加2.3站次,20世纪70年代暴雨发生站次最少,2010年以后最多。最大日降雨量基本上从西南向东北部递减,西南部地区绝大部分地区最大日降雨量都在120mm以上,东北部地区都在120mm以下。     

滁州市近50年气温和降水变化特征

为探究气候变化下滁州市近50 a气温和降水量变化特征。[方法]运用趋势分析法、Mann-Kendall非参数检验法和小波分析法探究了1961~2013年滁州市气温和降水的年代际变化特征、突变特征和周期特征。[结果]主要结论如下：(1)过去53年,滁州市年平均气温呈明显的增加趋势,气候倾向率为0.26℃/10a;其中春季气温增势最明显,冬季和秋季次之,夏季气温略有增势。年降水量也呈明显的增加趋势,气候倾向率为15.60mm/10a;其中夏季和冬季降水量呈增加趋势,而春季和秋季降水量呈减少趋势。(2)年平均气温在2001年发生增加突变,年降水量在1986年发生增加突变;年平均气温存在17a的主周期,年降水量存在17a左右的主周期和7~8a次周期。(3)气温和降水量呈明显的负相关。[结论]全球变化下,滁州市气温和降水量均呈增加趋势。     

陕西省气温降水的年际和季节变化特征

为了深入认识全球气候变化背景下区域气温、降水响应及变化趋势,通过采用距平分析、线性趋势法、5年滑动平均、Mann-Kendall突变检验以及滑动t检验方法,分析近50年陕西省气温降水的年际和季节变化特征。结果表明,陕西省1960—2009年气温的年际和季节变化以年平均气温、春季、秋季和冬季平均气温的显著升高、及冬季和秋季的较早增暖突变为特征;降水量的年际和季节变化以年降水量、春季和秋季降水量显著减少,夏季和冬季降水量显著增加,以及春季降水量的较迟减少突变、夏季降水量的较早增加突变为特征。近50年陕西省气温降水年际和季节变化趋势符合中国气候变化的总体趋势。     

1961—2013年滁州市气温和降水变化特征

为探究气候变化下滁州市近53年气温和降水量变化特征,运用趋势分析法、Mann-Kendall非参数检验法和小波分析法,探究1961—2013年滁州市气温和降水的年代际变化特征、突变特征和周期特征。结果表明:(1)过去53年,滁州市年平均气温呈明显的上升趋势,气候倾向率为0.26℃/10 a;其中春季气温增势最明显,冬季和秋季次之,夏季气温略有增势。年降水量也呈明显的增加趋势,气候倾向率为15.60 mm/10 a;其中,夏季和冬季降水量呈增加趋势,而春季和秋季降水量呈减少趋势。(2)年平均气温在2001年发生增加突变,年降水量在1986年发生增加突变;年平均气温存在17年的主周期,年降水量存在17年左右的主周期和7~8年次周期。(3)气温和降水量呈明显的负相关。在全球变暖下,滁州市气温和降水量均呈增加趋势。     

厚墙体日光温室气温变化特征及预测方法研究

为探求内蒙古高寒地区日光温室小气候变化特征及预测预报方法,利用内蒙古赤峰市宁城县2012-2013 年度春、秋、冬季日光温室内外气温资料,分析不同季节（春季、秋季、冬季）、不同天气条件（晴天、阴天）、一日内不同时段（白天、夜间）温室内气温变化特征和增温保温效应及温室内气温的变化与一日时间变化、室外气温的相关性,在此基础上,建立了温室气温日变化及最低气温的预测模型,并对模型的准确率进行了验证。结果表明：模型拟合的准确率较高,可为厚墙体日光温室气象服务提供技术支撑。     

气候变化对中国东北地区生态与环境的影响

【研究目的】综述了气候变化对东北地区的影响,以期在区域发展中能利用气候变化的有利方面,降低其不利的影响;【方法】根据近年来发表的相关论文,文章综述了东北地区已经发生的气候变化影响及未来可能受到的影响;【结果】结果表明,过去100年东北地区的温度升高明显且降水普遍减少,干旱化趋势严峻。温度的升高改善了东北的热量资源,部分农业生产从中受益。但由于气候变化,目前特殊的生态系统如湿地,冻土退化或消失。未来的气候变化,会改变农业生产布局,降低主要作物的产量,生态系统结构发生改变,农牧带沙漠化的风险增加;【结论】东北地区必须客观认识气候变化的利弊影响,采取相应的适应和应对措施,促进区域发展。     

Impacts and adaptation of the cropping systems to climate change in the Northeast Farming Region of China

The Northeast Farming Region of China (NFR) is a very important crop growing area, comprising seven sub-regions: Xing’anling (XA), Sanjiang (SJ), Northwest Songliao (NSL), Central Songliao (CSL), Southwest Songliao (SSL), Changbaishan (CB) and Liaodong (LD), which has been severely affected by extreme climate events and climatic change. Therefore, a set of expert survey has been done to identify current and project future climate limitations to crop production and explore appropriate adaptation measures in NFR. Droughts have been the largest limitation for maize (Zea mays L.) in NSL and SSL, and for soybean (Glycine max L. Merr.) in SSL. Chilling damage has been the largest limitation for rice (Oryza sativa L.) production in XA, SJ and CB. Projected climate change is expected to be beneficial for expanding the crop growing season, and to provide more suitable conditions for sowing and harvest. Autumn frost will occur later in most parts of NFR, and chilling damage will also decrease, particularly for rice production in XA and SJ. Drought and heat stress are expected to become more severe for maize and soybean production in most parts of NFR. Also, plant diseases, pests and weeds are considered to become more severe for crop production under climate change. Adaptation measures that have already been implemented in recent decades to cope with current climatic limitations include changes in timing of cultivation, variety choice, soil tillage practices, crop protection, irrigation and use of plastic film for soil cover. With the projected climate change and increasing risk of climatic extremes, additional adaptation measures will become relevant for sustaining and improving productivity of crops in NFR to ensure food security in China.     

降水对武汉2次空气污染过程的湿清除特征

为了研究降水对空气中污染物冲刷作用,利用2014年秋季发生在武汉市2次持续性空气污染过程的地面空气质量、气象观测和雨滴谱等监测资料,对比分析了不同类型降水对雾霾天气中污染物的湿清除特征。结果表明:(1)这2次过程首要污染物均为颗粒污染物PM,在均压场天气条件下,污染物不易扩散,容易累积叠加,导致"09.26—29"和"11.13—24"2次重度雾霾天气过程,过程末期由于分别受对流云和层状云降水的冲刷,各污染物浓度迅速下降,空气质量显著好转;(2)"09.26—29"过程后期受对流云降水影响,对各污染物清除效果依次是PM10、PM2.5颗粒污染物最好,O3、SO2和NO2次之,最差的是CO,而受层状云降水影响的"11.13—24"过程,对各污染物清除效果依次是PM2.5、PM10最好,NO2、SO2和CO次之,最差的是O3;(3)通过这2个过程分析,不同类型降水对应的平均碰并系数E也不同,武汉地区对流云和层状云降水对气溶胶的平均碰并系数分别可取0.33~0.43和0.25~0.35。     

APSIM玉米模型在东北地区的适应性

利用东北地区6个典型农业气象试验站的玉米田间试验数据和同期逐日气象数据对APSIM模型(农业生产系统模型)在东北玉米产区的适应性进行了初步研究。先依据各站第一组玉米试验数据对模型相关参数进行调试、确定,再利用另一组试验数据检验模型模拟玉米生育期、叶面积指数、地上部总生物量和产量的可靠性。结果表明,APSIM模型模拟的播种至出苗、开花和成熟各阶段天数与实测天数有较好的一致性,其误差分别为0~2.0、0.7~2.0和0.7~2.3 d;哈尔滨地区模拟的叶面积指数和地上部总生物量相对均方根差分别为33%和11%,模拟效果较好;黑龙江哈尔滨、海伦、泰来,吉林桦甸、通化和辽宁本溪的模拟产量与实际产量的NRMSE分别为18%、13%、4%、4%、5%和2%。说明APSIM模型对东北地区玉米生育期、叶面积指数动态变化过程、地上部总生物量动态变化过程和最终产量具有较好的模拟结果,验证后的APSIM模型在东北地区具有较好的适应性。以上结果为今后在东北地区深入开展玉米生产潜力以及解析产量形成的限制因素等研究提供了技术平台与支撑。     

东北地区湿地遥感监测评价业务系统

为实现国产风云三系列卫星数据进行东北地区湿地变化的动态监测及业务化运行,采用面向区域的虚拟框架结构设计和多种类型“层”数据协同处理的方式,实现FY3/MERSI、EOS/MODIS、TM等多源多通道卫星数据的数据定标、投影、几何校正及数据重采样等功能,同时提供地理信息背景数据和相关辅助信息叠加、提取等功能,针对湿地特点,进行植被指数、水体指数、蒸发散等湿地下垫面特征参数指标计算,多源遥感数据处理和融合与数据分割,湿地专题图制作等,为用户提供方便、可信的业务系统,为东北地区湿地保护、灾害防御提供了科学的参考依据。     

东北地区水稻源库特征的演进研究

以东北地区近40年生产上应用的18个代表性品种为材料,依据育成年代分为2000年以来、20世纪90年代、80年代和70年代,研究产量及源库关系的变化特性。结果表明,随着品种改良,产量均呈增加趋势,平均每个年代增长0.841t/hm²,平均增长率为11.6%,主要是生物产量的贡献,尤其是茎鞘物质输出量的增加。现代品种在保持一定叶面积指数的基础上,通过增加库容量提高了粒叶比。