河西走廊东部强降温气候特征及预报方法研究

利用河西走廊东部1961—2010年5个气象站强降温资料[24 (48) h最低气温下降≥8 (10)℃、最低气温降至≤4℃],采用统计学方法系统分析了该区域强降温的时空分布、强度等气候特征,结果表明:河西走廊东部强降温次数海拔较高的山区和北部沙漠边缘明显多于绿洲平原区。年代、年强降温次数总体呈减少趋势,强降温主要发生在1—5月和9—12月,强降温次数4月最多。各强度强降温次数的变率较大,随着降温强度的增大,强降温次数迅速减少,24 h强降温强度总体呈弱减小趋势,48 h强降温强度总体呈弱增加趋势。利用2004—2013年1—5月和9—12月逐日20时ECMWF数值预报格点场资料,运用Press准则和逐步回归方法进行预报因子初选和因子精选,使用最优子集回归建立各地月最低气温预报方程,采用CSC双评分准则确定了全局最优的最低气温预报方程,预报方程通过了α=0.01显著性水平检验。采用最大靠近原则确定强降温预报的临界值和预报级别。预报拟合率24、48 h分别为80.0%～83.3%、81.3%～86.2%,预报准确率24、48 h分别为71.4%～75.0%、73.3%～77.1%,达到了...     

重庆地区一次冬季强降温过程诊断分析

为更全面地认识重庆地区冬季强降温发生机制,利用常规地面观测资料、探空资料及数值模式资料,采用天气动力学诊断方法,对重庆地区2018年1月22—29日强降温天气过程的天气系统演变特征、动力结构特征及水汽条件进行分析。结果表明：（1）1月22—29日冷空气由东北路径侵入重庆地区,72 h内日平均温度普遍下降6℃及以上,东北部地区由于先受冷空气影响且海拔普遍偏高,较西部地区先出现大范围降温且最低温度普遍低于西部地区,出现雨雪天气;西部地区在高、低空急流及川东低涡切变线的动力作用下,配合充足的水汽条件较东部地区先出现大范围降雨,东北路冷空气回流至西部地区,并持续低温阴雨天气。（2）贝加尔湖以西的低压系统、冷中心及东北冷涡、高低空急流、中低层低涡切变线是预报重庆地区此次强降温伴随雨（雪）天气的出现时间及影响区域的重要预报着眼点。     

高原东北部春季冷空气次数变化及其诊断分析

利用青藏高原东北部68个台站1961—2015年春季(3-5月)地面气温观测资料,统计整理了春季各月冷空气过程的强度指数I(含次数)序列,应用气候诊断方法分析了区域冷气次数的变化特征及其成因。结果表明：在变化的趋势上,1961—2015年青藏高原东北部春季冷空气过程次数的气候变化倾向率为-0.290次/10a,减少的趋势不显著;柴达木盆地区、南部区的减少趋势与青藏高原东北部一致,东部区的增多趋势与青藏高原东北部相反。在周期变化上,青藏高原东北部和3个分区,3、5、7、8年准周期出现的频次相对较高,25年等其它准周期出现的频次相对较低。1991—2015年(1961—1980年),500hPa层贝加尔湖地区春季高度值持续偏高(偏低)是导致青藏高原东北部春季冷空气过程次数持续偏少(偏多)的主要成因之一。春季乌拉尔山高压脊、巴尔喀什湖至贝加尔湖低压槽、里海至咸海高压脊持续偏强,容易引导北方南下的冷空气从偏西北路径和偏北路径影响中国,青藏高原东北部位于冷空气南下的通道上,冷空气过程次数容易偏多;相反,冷空气过程容易次数偏少。     

近50年海南岛高温日数和热浪的气候特征

利用1966—2015年海南岛18个气象站日最高气温资料,分析了海南岛高温日数、热浪频次和热浪强度的时空分布特征。结果表明:(1)海南岛年高温日数、不同等级热浪频次和热浪强度呈西北多东南少的空间分布,高值区集中在西北部,低值区分布在沿海地区。其中,昌江年高温日数最多、热浪频次并列最多、强度最强;东方和三亚几乎未出现过热浪。(2)近50年海南岛以持续3~4天轻度热浪为主,且全岛平均年高温日数、热浪总频次总体呈显著增长趋势。其中,轻度和中度热浪频次呈缓慢增长趋势,重度热浪频次变化不明显。除重度热浪外,2003年后年高温日数和其他等级热浪频次大多处于偏多年份。年热浪强度增长趋势不显著,但2000年后明显增强。(3)区域变化特征分布不均匀。大部分地区的年高温日数、年热浪和轻度热浪频次增长趋势显著,但年热浪强度、中度和重度热浪频次变化趋势的空间分布不均匀,且绝大多数地区趋势不显著。     

杂交中稻强再生力品种的冠层特征研究

本文以19个杂交中稻品种为材料,研究了杂交中稻强再生力品种的冠层特征.结果表明:杂交中稻品种间再生力取决于头季稻的叶粒比,强再生力品种头季稻单位颖花的绿叶面积占有量大,其光合产物满足头季稻高产之后剩余量较多,为再生稻高产提供了重要的物质基础.头季稻品种间着粒数分别与其单位颖花的绿叶面积占有量及再生力呈极显著     

山西季节性冻土的时空变化特征及对气候变暖的响应

山西省季节性冻土变化的研究,对于揭示气候变暖背景下,黄土高原季节性冻土融冻对气候变化的响应以及由冻土变化引起土地退化直接影响农业生产、农田水利基本建设及道路施工等具有重要应用价值。利用山西省1981—2018年108个国家气象观测站冻土资料,研究了山西省冻土分布的时空演变规律,主要分析了山西省地面冻结日期、解冻日期、冻结日数、年最大冻土深度的时空分布特征,分析了山西省年最大冻土深度的年际及年代际变化特征,同时也分析了以上各要素对气候变暖的响应。结果发现：山西北部冻结最早从9月开始,冬末春初冻结的面积和深度达到最大,最晚5月冻土消退;1981—2018年,地面冻结日期全省大部地区呈现不同程度推迟的态势;地面解冻日期呈不同程度提前的趋势,地面冻结日数相应减少;年最大冻土深度由北到南逐渐减小,中部和南部年最大冻土深度呈减小趋势,北部部分地区呈现增大趋势,增大可能与山西北部冬季气候向暖湿型转变有关。气温变暖的背景下,冬季降水、0 cm地温与年最大冻土深度有着较为复杂的响应关系,年最大冻土深度在冬季降水偏多的背景下与0 cm地温有较显著的负相关,最大冻土深度的减小趋势是对年平均气温升高的直接响应...     

玉米叶片气孔特征及气体交换过程对气候变暖的响应

气孔是植物叶片表面控制大气与植物间气体交换的孔状结构,对于生态系统碳、水循环过程的调节起着非常重要的作用。本文利用典型农田生态系统实验增温平台,研究了未来气候变暖对玉米叶片的气孔特征(包括气孔频度、气孔开口大小和形状以及气孔分布格局)和气体交换过程的影响。结果表明:(1)尽管增温并没有改变气孔密度(P0.05),但却由于表皮细胞数目的减少导致气孔指数显著增加12%(P0.05);(2)增温使气孔开口的长度显著减小18%(P0.01),宽度增加26%(P0.01),面积和周长分别增加31%(P0.01)和13%(P0.05);(3)实验增温还使单个气孔之间最近邻域的平均距离显著增加,表明气孔在玉米叶片上的分布变得更加均匀;(4)增温导致玉米叶片的净光合反应速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)分别增加52%(P0.05)、163%(P0.001)和81%(P0.05);与此相反,玉米叶片的暗呼吸速率(Rd)却显著降低24%(P0.01)。增温没有对细胞间CO2浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)产生显著的影响(P0.05)。本研究结果表明,未来全球气候变暖可能通过改变玉米叶片的气孔频度、气孔开口大小和形状及其在叶片上的空间分布格局来改变其气体交换过程。     

黄颡鱼“溃疡综合征”春季流行的气候特征及预测探讨

为做好黄颡鱼病害早期预警预报,降低鱼病暴发风险,在对2020、2021年湖北黄颡鱼春季病害调查的基础上,对比分析了黄颡鱼病害暴发前及其发生期间天气气候变化特点,提出了病害发病等级标准及鱼病气候胁迫指数的数学计算方法,并对两者统计相关分析;采用秩和检验法、百分位阈值法等方法推算病害等级预测的气候胁迫指标。结果表明：春季降温降水等天气气候急剧变化,造成鱼塘水体低温低氧环境是黄颡鱼病害暴发的催化剂;黄颡鱼病害发生等级DG与气候胁迫指数CSI之间存在显著的相关性(DG=0.215·e^0.0251×CSI,P<0.001);综合分析得到“溃疡综合征”轻、中、重级发生对应的气候胁迫指标CSI分别为60、80、100。为黄颡鱼春季病害的气象预测提供了基础。     

黄河源区河漫滩湿地退化过程土壤的变化特征

笔者从黄河源区河漫滩湿地地理地形指标和土壤指标出发,分析和研究黄河源区河漫滩湿地退化过程中土壤变化特征。结果表明：黄河源区河漫滩湿地不同退化阶段土壤的酸碱值大于pH 7 时,pH随退化程度加剧有明显减少;随着退化梯度的加剧,土壤含水量减少,草土比也逐渐减小;黄河源区河漫滩湿地退化土壤为松砂土,黄河源区河漫滩湿地随着退化程度的加剧小于0.01 mm物理黏粒含量基本上呈现减少的趋势;黄河源区河漫滩湿地主要养分在垂直方向上都表现出上层高于下层的规律,土壤有机质和全氮随着湿地退化都呈现了逐渐减少的规律。多重比较的结果,全N、全K和有机质,在退化阶段5 与阶段1、阶段2、阶段3 和阶段4 之间差异显著(P＜0.05),阶段1、阶段2、阶段3 和阶段4 之间差异不显著;碱解N在退化阶段2 与阶段5 之间差异显著(P＜0.05),阶段1、阶段3 和阶段4 之间差异不显著;全P、速效P和速效K在河漫滩湿地退化过程中差异虽未达到显著水平,但随着退化进展,速效P是呈现出减少趋势,全P和速效K呈现出增加趋势。     

山地城市热环境及其聚落特征的关联分析

以重庆主城区为研究对象,利用Landsat 8传感器OLI和TIRS获取的遥感影像为数据源,进行城市聚落特征包括地形特征、土地利用等与地表温度的差异性分析。结果表明：城市的热环境空间分布差异较大,海拔高度对温度的影响强于地形起伏度;（NDVI、NDBI、MNDWI等）和地表温度的相关关系呈分段线性关系;不同土地利用类型的热强度和热变异程度差异明显,建设用地的温度最高且斑块温度间的变异性最强,虽然水体的平均温度最低,但斑块温度间的变异性却较高;从格网分析的结果可以看出,格网内部水体的“冷岛效应”明显、建设用地的“热岛效应”显著,耕地与自然植被面积的增加使得各空间格网温度更趋向于稳定。     

青藏高原沙棘属植物种实表型多样性和发芽特性研究

为研究沙棘属植物云南沙棘、江孜沙棘和肋果沙棘各采集点种实表型性状、种子发芽特性及其相关性,通过测定果实的鲜果长、宽、干果长、宽、果实含水量和种子的长度、宽度、长宽比、百粒重、种子含水量等表型性状,以及种子发芽率、发芽势、发芽指数等发芽特性,并比较浸种时间(12,24,48h)和培养温度(20,25,30℃)对种子发芽的影响。结果表明:青藏高原沙棘属3种植物各采集点种实表型性状和种子发芽特性存在显著差异;浸种24h,30℃发芽条件下,青藏高原沙棘属3个种9个采集地点种子发芽率、发芽势和发芽指数均存在显著差异,其中类乌齐县肋果沙棘发芽率(95.68%)最高,白朗县江孜沙棘(86.00%)最低;温度设定在20～30℃之间,3种沙棘植物种子发芽势和发芽指数差异显著;浸种时间12～48h时,沙棘属植物种子发芽率差异显著;浸种24h,在温度25℃和30℃条件下,沙棘属植物种子发芽率、发芽势和发芽指数最高;种子发芽势与种子发芽指数呈极显著正相关,与鲜果宽呈极显著负相关,发芽指数与鲜果宽呈极显著负相关,种子百粒重与鲜果长、种子宽呈极显著正相关。     

黑龙江省春季透雨初日气候特征及环流分析

为了提高黑龙江省春季透雨气候预测为农服务防灾减灾的能力。采用黑龙江省62站逐日降水资料,NCEP/NCAR再分析资料,通过气候趋势分析和EOF、相关及合成等统计方法。结果显示：黑龙江省春季透雨呈显著提前趋势,平均由东部开始出现,最终到西部;最早出现是4月1日,有12年在4—5月20个站以上没出现;可分为一致性、东西反向型及中部与东西相反型;与春季尤其是4月降水呈现显著反相关;偏早年时,前期秋冬季北半球500 hPa距平场由高纬到中纬是“-+”的排列,反之是“+-”;与4月500 hPa环流相关场,在贝湖到黑龙江省西部为正相关,副热带地区为负相关。通过分析表明掌握气候背景及变化特征,利用北半球500 hPa环流场前期秋冬季和4月的变化,对透雨预测有很好指示意义。     

阳泉雾气候特征分析及与霾的对比研究

为了掌握阳泉雾的发生规律及与霾的区别,基于阳泉雾、霾观测资料及地面常规观测资料,运用统计分析的方法分析了阳泉雾的气候变化特征及雾、霾气候特征的差别。结果表明：（1）1955—2012年间,阳泉雾日数在全年及四季均呈先增加后减少的年际变化趋势,这与气温的升高及年均相对湿度、年降水总量的下降有关。雾日数在20世纪70年代增加显著;在21世纪00年代下降明显。雾日分布具有明显的季、月变化特征。（2）由雾、霾对比可知,1975—2012年间,雾日显著下降,而霾日显著上升。雾、霾均有显著的季、月变化特征,但四季均为雾日少于霾日,除8、9月外,其他月雾日均少于霾日。雾、霾不同气候特征的得出,可为科学观测和预报雾、霾提供依据。     

寿光市1961—2017年地表温度变化特征及成因分析

为揭示寿光市地表温度的演变规律和变化特征,采用线性回归分析和累积距平等现代气候学诊断统计方法,对寿光市1961—2017年0 cm地温的变化趋势及其与气温、日照、降水量和水汽压等气象要素的相关性进行分析。结果表明：寿光市年、季平均地温及平均最高地温、平均最低地温均呈升高趋势,最低地温的增温幅度最明显,达0.54℃/10 a;年平均地气温差呈极显著递减趋势,平均每10年递减0.16℃;通过分析发现寿光地温大约在20世纪90年代初期经历了一场由冷到暖的突变。地温的季节性增幅差异较大,冬、春季地温的升高和最低地温的显著增温是引起寿光地温升高的原因之一,降水量和日照的减少,水汽压的降低是导致当地地温变化的重要气象因素。     

陕北黄土高原地区极端气温事件变化特征

为了分析区域气温变化对全球气候变化的响应过程,利用6个气象站点1959—2011年逐日最高、最低和平均气温数据,分析陕北黄土高原地区极端气温事件变化特征。结果表明：（1）变化趋势上,区域内极端气温暖指数（极端最高气温、生长季长度、暖夜日数和暖昼日数）呈显著增加趋势,而极端气温冷指数（霜冻日数、结冰日数、冷夜日数和冷昼日数）呈显著减少趋势,极端气温指数变化趋势与全国趋势一致;（2）空间分布上,榆林和吴起是极端气温指数最大值和最小值分布较为集中的2个站点,反映出区域北部和西部对气候变化的响应较为敏感;（3）突变特征上,极端气温冷指数（结冰日数、冷夜日数和冷昼日数）减少突变主要发生在1980s,而暖指数（极端最高气温、生长季长度、暖夜日数和暖昼日数）增加突变主要发生在1990s。     

临沂地区暴雨气候特征及洪涝灾害特点

为了了解临沂地区暴雨的气候特征和洪涝灾害特征,笔者利用临沂地区10个气象站1962-2009年日降水资料分析全地区暴雨天气时空分布特点。结果表明：（1）临沂地区暴雨分布地域性明显,东南部多,东北部少;（2）临沂地区暴雨年代际变化呈现“多-少-多”的变化,现阶段呈明显增多的趋势;（3）临沂暴雨主要集中在6-9月,7月份最多;大暴雨出现在4-10月,7月份最多。临沂暴雨以局地性暴雨为主;（4）临沂大部分的暴雨历时超过到12 h,夜间出现暴雨的几率较大;（5）临沂暴雨天气影响系统有切变线、气旋、低槽冷锋、台风4类,切变线和气旋是主要系统;（6）临沂洪涝灾害具有范围广、发生频繁;季节性地域性明显;突发性强、破坏性强、损失大等特点。研究结果为暴雨预报及预防洪涝灾害提供了科学的参考依据。     

青藏高原龙胆科植物花中微量元素化学计量学研究

综合评价青藏高原龙胆科植物花中6种微量元素。采用因子分析和聚类分析方法对青藏高原龙胆科植物花中的微量元素含量数据进行分析,找出了龙胆科植物花中Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn等6种微量元素之间的关系,运用化学计量学方法,结合MATLAB2010软件,对青藏高原龙胆科植物花中微量元素和中药功效进行研究。第一公共因子F1在指标Cu、Fe、Mn上有较大的载荷,第二公共因子F2在指标Ca、Mg上有较大的载荷,第三公共因子F3在指标Zn上有较大的载荷。青藏高原龙胆科植物花中6种微量元素含量高低顺序为：麻花秦艽花>云雾龙胆花>线性龙胆花>蓝玉簪龙胆花>黄管秦艽花>管花秦艽花。该研究为大规模合理开发青藏高原龙胆科植物花资源,以及为青藏高原龙胆科植物花的药物功效学和微量元素的研究提供科学的依据和理论基础。     

1961-2017年黑龙江省夏季降水的气候特征分析

为了进一步研究黑龙江省夏季降水的气候特征,本研究利用黑龙江省62个台站1961—2017年夏季（6—8月）逐日降水资料,分析夏季降水的时空特征,并将降水划分为小雨、中雨、大雨、暴雨及以上等4个级别,讨论各级别降水对夏季总降水的贡献。结果表明：黑龙江省夏季年平均降水量（略减少）约336.2 mm,1980s降水量最多;年平均降水日数（显著减少）约为42.3天,1960s降水日数最多;年平均降水强度（显著增加）约为7.98 mm/d,1990s和1980s降水强度最大。各等级降水中仅小雨降水量（降水日数）呈显著减少趋势、降水强度呈显著增加趋势;夏季降水量中有超过1/3是由中雨提供给的,有超过1/2是由小雨和大雨共同提供的;降水事件以小雨为主,降水日数中有近3/4为小雨日数。     

云贵高原花生生产与品质特征

为了引导和深化云贵高原花生生产的区域分工、高效合理利用农业资源和提升花生产品质量提供理论依据,基于GIS技术和数理统计方法,对云贵高原花生生产与品质特征进行研究,结果表明：该区花生种植主要分布在南盘江、金沙江、怒江、乌江及清水江流域的海拔1600m以下的丘陵、坝区与河谷盆地;生产上,种植品种单一,种性退化严重,栽培管理粗放,单产水平低,花生深加工能力弱;受生态条件所致,花生品质属食用中蛋白、油用低脂肪花生区,O/L比值普遍偏高;在空间分布上,该区东部、西南部花生蛋白质和脂肪含量偏高,O/L比值由东向西、由北向南逐渐增大,同时,花生品质与海拔高程有关,海拔愈高,品质指标值愈低。垂直高差大的地形和立体的气候条件影响着花生品质质量。