地面覆盖对豫北旱塬苹果园土壤性状及树体生长的影响

为探明地面覆盖对豫北旱塬苹果园土壤及树体的影响,使地面覆盖技术得到更好的推广应用,以上白下黑双色复合膜(复合膜)、棉毛毡、黑色塑膜(黑膜)3种材料对豫北旱塬苹果园进行了地面覆盖试验,以清耕作为对照。结果表明:3种覆盖材料在5—7月份缺水季节能有效地保持浅层土壤(0~20 cm)水分,和对照差异显著;3种覆盖材料在6月份高温季节对浅层土壤(0~30 cm)温度影响明显,其中棉毛毡覆盖显著降低了浅层土壤温度,最大降幅为6.5℃,并且和其他3个处理差异极显著;和对照相比,复合膜和黑膜在15 cm和30 cm深度处都显著提高了土壤温度,最大升幅为1.9℃,但其两者之间差异不显著;棉毛毡覆盖表层20 cm土壤的总根面积最大、吸收根数量最多,复合膜次之,黑膜和对照最低。覆盖处理对叶面积、产量、果实品质等也产生了一定的影响。     

气候变暖背景下长治市极端降水变化趋势

为了研究气候变化背景下长治市极端降水的变化趋势,掌握其变化规律,本文使用1961—2015年长治市所属11个县站的逐日降水和气温资料,对降水极端气候事件的分析侧重于大雨、暴雨、大暴雨、大雪和暴雪的变化特征,研究不同级别频数的年际变化规律。利用降水要素倾向率计算、Morlet小波分析、Mann-Kendal突变分析等对长治气候变暖前后各级别降水频数进行分析。结果表明：1、长治市年平均气温增高背景下,各量级的降水日变化不尽相同,其中以小雪日的增加和小雨日的减少最为显著;有降水日（日降水量≥0.1 mm）呈减少趋势,同时大暴雨、大雪和暴雪日数呈不同程度的增加。2、暴雨、大暴雨和大雪、暴雪都有25～30年的低频振荡周期,在高频部分有准两年振荡周期,在整个时间序列中各级别降水还具有4年、6年和8年左右的周期。3、暴雨极端降水在1962年发生突变;大雪日数突变年份在1990年前后,2006年之后大雪日数增加趋势更加显著。其他级别降水日数无明显突变。     

气候变暖背景下黑龙江省采暖耗能的变化特征

为了节约黑龙江省采暖期能源消耗,实现气候对采暖耗能影响的定量化评估,并为政府决策部门提供科学依据,笔者利用黑龙江省62个气象台站1961—2015年逐日平均气温资料,采用倾向率、累计距平法及M-K突变检验等方法,分析了黑龙江省采暖期采暖指标的时空变化特征。结果表明:1961年以来,黑龙江省采暖期采暖初日数呈推迟趋势,采暖终日数明显提前,采暖期长度和采暖度日均呈显著下降趋势,采暖度日平均减少了498.4℃·d;从空间分布看,黑龙江省采暖度日基本上呈由北向南递减分布,纬向分布比较明显。各地均呈减小趋势变化,变化速率在-50~-169(℃·d)/10 a之间;黑龙江省采暖度日在1988年发生突变,突变后采暖度日明显减少;全球气候变暖,黑龙江省采暖期气温显著上升使得各地采暖强度有所降低,从而降低了供热成本,节约了能源。利用度日与气温之间的统计模型,可估算出气温每升高1℃,采暖耗能量大概降低3.9%。     

山西省玉米小麦需水量的变化特征及对气候变暖的响应

作物需水量是农田水分循环系统中最重要的因素之一。为了研究山西省主要作物需水量的变化特征及对气候变化的响应,基于山西省39个地面气象站1961—2010年的气象资料,运用彭曼公式计算了近50年山西省玉米和小麦的需水量。结果表明：（1）近50年来玉米需水量和小麦需水量都存在以1982年为分界点的2个明显的变化过程,玉米需水量表现为先有微弱的上升趋势（1961—1982年; 4.8 mm/10 a）而后呈现微弱的下降趋势（1983—2010年;-1.0 mm/10 a）,而小麦需水量在2个阶段均表现为显著的上升趋势（20.7 mm/10 a和17.1 mm/10 a）,但上升过程并不连续;后一阶段2种作物需水量平均值都有所降低,玉米需水量降幅大于小麦;（2）气候变暖对山西省不同地区作物需水量的影响存在差异：对高寒地区影响大于温暖地区;对干旱地区影响最大,半湿润地区次之,半干旱地区最小;（3）作物需水量的变化同作物产量显著相关,分析显示近30年玉米需水量和玉米单产呈显著负相关关系。因此,需水量的变化在一定程度上能有效地反映或预测作物产量的变化。     

气候变暖背景下大连地区积雪变化特征分析

为了清晰认识全球气候变暖背景下大连地区积雪的变化规律,更好地服务于农业生产,应用1960—2013年地面积雪观测资料,对大连地区积雪日数、积雪初终日变化特征进行了分析。结果表明：大连地区积雪日数呈单峰型分布,主要集中在1月份;20世纪60年代末至70年代前期,积雪日数明显偏多,为近54年的积雪特丰期;90年代中期是大连地区积雪的异常偏少期;大连地区积雪日数的变化与该地区气温变化存在较好的拟合性;大连地区积雪日数在1988年发生了突变,而大连地区冬季气温变化的突变点也是在1988年;大连地区的积雪日数空间变化与降雪频次分布并不一致,而与该地区的气温空间变化相一致。     

气候变暖背景下内蒙古作物物候变化研究

利用长时间序列物候观测数据研究作物物候变化是认知气候变暖对农业生产影响的重要途径。研究选用1981—2009年内蒙古地区13个农业气象观测站的小麦和玉米物候资料,利用统计方法分析了内蒙古作物（小麦/玉米）物候的变化趋势。结果表明：在管理（主要指调整播期）和作物品种变化共同作用下,小麦和玉米物候对气候变化的响应不同。小麦的播种期平均推迟1.7 d/10 a,而玉米播种期提前1.0 d/10 a。小麦的抽穗和成熟期分别平均推迟1.7 d/10 a和0.8 d/10 a,而玉米抽穗期平均变化较小,成熟期平均推迟达3.3 d/10 a。小麦和玉米不同生长阶段历时的变化趋势呈显著差异。出苗—抽穗营养生长阶段,小麦平均缩短了1.4 d/10 a,而玉米却延长了1.2 d/10 a;抽穗—成熟生殖生长阶段,小麦和玉米分别平均延长了0.2 d/10 a、3.3 d/10 a;而出苗—成熟整个生长阶段,小麦平均缩短了1.2 d/10 a,而玉米却延长达到4.5 d/10 a。     

1951—2015年北京极端降水变化研究

摘要：为了掌握北京极端降水事件的气候变化规律,基于1951—2015年北京日降水数据,利用主成分分析、相关分析、突变检测以及R/S分析等方法,对北京地区极端降水变化趋势进行研究。结果表明：1951—2015年北京持续湿期、暴雨日数、强降水量、1日最大降水量、降水强度、湿日降水量呈显著下降趋势。北京暴雨日数、强降水量、1日最大降水量、降水强度、湿日降水量具有相似的年代际变化,均在1950s偏强,在1960s—1990s呈波动减少趋势, 2000s均显著减少减弱。突变检测结果表明,北京1日最大降水量和降水强度分别于1968和1988年发生由强到弱的突变。除持续干期指数之外的其他极端降水指数之间存在显著的正相关,极端降水量指数、各等级降水日数、持续降水时间是导致北京极端降水变化的主导因子。R/S分析表明北京极端降水指数未来具有减小减弱的趋势。北京极端降水未来呈减少趋势将增大干旱灾害的风险,严重影响水资源供给,因此应加强调节控制,以保障北京社会经济尤其是农业的可持续发展。     

气候变暖背景下科尔沁沙地50年霜冻变化分析

为了研究气候变暖背景下自然灾害对科尔沁沙地沙漠化防治和农业生产的影响,为沙地的治理及农业结构调整提供气候依据。利用最典型地区的地面最低温度资料,分析了该地区近50年地面初、终霜冻出现日期和无霜冻期变化特征。结果表明：在全球气候变暖背景下,初霜冻出现日期变化趋势只略显推后,推后速率1.1天/10年;终霜冻出现日期提前趋势明显,提前速率3.4天/10年;无霜冻期呈延长趋势,延长速率4.5天/10年。初霜冻仍是当地仅次于干旱的主要气象灾害。     

气候变暖背景下陕西猕猴桃温度适宜度变化特征分析

为分析气候变暖背景下陕西猕猴桃温度适宜度的变化特征,为陕西猕猴桃产业适应气候变化提供科学依据和参考,提升陕西猕猴桃产业可持续发展能力。根据陕西猕猴桃全生育期温度适宜度函数,分析评价华县、眉县、城固3个代表县1961—2010年的猕猴桃温度适宜度,并利用RCPs排放情景下的气候变化预估数据对2016—2060年的陕西猕猴桃温度适宜度进行预估。研究表明：1961—2010年陕西猕猴桃温度适宜度呈2—3年缓慢波动变化趋势,1992年后猕猴桃温度适宜度呈升高的趋势;未来在中等和高排放情景下,陕西猕猴桃温度适宜度呈缓慢波动上升趋势,且高排放情景下猕猴桃温度适宜度的趋势强度要强于中等排放情景;中等和高排放情景下陕西猕猴桃温度适宜度分布较1961—2010年均有不同程度北移,除渭北东部地区猕猴桃温度适宜度升高较为明显外,关中和陕南的猕猴桃温度适宜度均有所下降,原有的适宜区范围缩小较为明显,且高排放情景下更为显著。未来陕西猕猴桃产业发展可考虑种植适度北移,同时考虑未来增温对猕猴桃产业造成的威胁,尤其是关中和陕南猕猴桃产区猕猴桃温度适宜度存在下降风险,高温热害对猕猴桃的威胁可能逐步上升。研究结果可为今后...     

气候变暖背景下秦岭地区≥10℃热量的时空变化

在全球气候变暖背景下,秦岭地区农业热量的时空变化研究对调整农业种植结构,优化农业产业布局和实现农业的可持续发展具有重要意义。依据1961—2010年秦岭南北71个气象台站的资料,应用气候倾向率、Mann-kendall 突变检验、Moralt 小波分析和ArcGIS 空间插值法,对秦岭南北近50 年来≥10℃的积温、初日、终日和持续日数的变化特征进行分析。结果显示：（1）秦岭南北≥10℃的积温和持续日数均呈增加趋势,初日为提前趋势,终日为推迟趋势;秦岭北部≥10℃初日变化速率低于秦岭南部,秦岭北部≥10℃积温、持续日数和终日的变化速率高于秦岭南部。（2）秦岭北部≥10℃积温、初日、终日和持续日数发生突变的年份分别为1995 年、2003 年、1973 年和2000 年,秦岭南部≥10℃积温、初日、终日和持续日数发生突变的年份分别为2004 年、1995 年、1974 年和1977 年。秦岭南北部≥10℃积温具有明显的20~30年和7~10年的振荡周期。（3）空间上,秦岭地区≥10℃积温的空间变化相似,整体呈增加趋势。     

本溪市区近59年极端气温气候特征及其变化分析

为了分析在全球气候变暖的背景下,中国东北部平原和山地交界处极端气温事件的变化特征,根据本溪市国家基本气象站的逐日最高、最低气温资料,采用相关系数法和对比分析法,分析了1955—2013 年59 年间本溪市区极端最高气温和极端最低气温的气候特征及其气候变化。结果表明：本溪市区年极端最高气温为37.5℃,极端最低气温为-34.5℃;极端气温年较差最大为70.6℃,最小为51.6℃;年极端最高气温出现在5—9 月,8 月最多,占35.6%;极端最低气温出现在12—2 月,1 月最多,占69.5%。日极端最低气温多出现在4—7时,日极端最高气温多出现在14—16时。总体来看,本溪市区成变暖趋势,极端最高气温无明显变化,极端最低气温呈上升趋势,气温年较差在缩小,但这种变化并不显著。     

云南西北地区近54a极端降水分析

为了分析和揭示云南西北地区近54 年极端降水的特点和规律,为其地区极端降水的研究与预防提供一些参考,笔者利用云南西北地区6个典型的气象站点1960—2013年的逐日降水数据,采用阈值检测方法计算出各站点极端降水阈值,并通过线性倾向、Morlet 小波分析、Mann-Kendall 突变检验、滑动t检验等研究了云南西北地区近54 年极端降水的时空变化特征。结果表明：年极端降水量的范围在165.7~459.0 mm,自北向西南逐渐增大。云南西北地区的极端降水量趋势总体呈增加趋势,但并不显著。年极端降水量在20 世纪80—90 年代达最大。极端降水量主要有1 个6~7 年的短振荡周期,以及11~12 年的中振荡周期和1 个27~28 年的长振荡周期。年极端降水量发生了2 次突变,1966 年由偏多转为偏少,1976年后极端降水量开始增加。     

2016年春运期间一次寒潮天气过程诊断分析

利用常规气象观测资料、NECP/NCAR1°×1°再分析资料和探空资料,应用天气学分析和动力气象学诊断方法,对2016年1月21~24日山西寒潮、大风和降雪过程的影响系统配置、冷空气移动路径和高低空环流形势演变进行了诊断分析,并对大风和降雪主要成因进行了分析。结果表明：此次寒潮过程属于“横槽型”,500hPa上贝加尔湖东部的冷涡引导冷空气,沿西北偏西路径进入山西,以及地面冷高压南下是寒潮爆发的原因。850 hPa存在强盛的冷平流,是产生寒潮天气的主要原因。但由于冷空气移动路径偏西,冷高压主体偏北,造成本次降温幅度只有个别站点突破历史极值。水汽条件较差,所有降水过程较弱;地面正负3h变压差达10hPa,利于产生变压风,造成大风天气。     

近50年山西极端冷热事件变化特征

极端天气气候事件频发,对自然生态和社会系统造成的影响越来越严重,为了进一步研究随着全球变暖,山西省极端气候事件变化趋势及其影响程度,选取山西省31个气象观测站近50年的极端气温资料,运用线性趋势、5点滑动平均、距平分析的方法,结合山西省相对极端事件来综合分析极端气温变化趋势。结果表明,在全球变暖背景下,山西省极端高温呈升高趋势,极端低温发生日数呈减少趋势。极端最高气温大于35℃和30℃日数均呈增多趋势,而极端最低气温小于0℃和-10℃日数呈减少趋势,以0℃变化趋势较为显著。通过较全面地分析山西省局地气候变化特点,得出极端高温升温明显主要是因为大于30℃增加趋势显著。     

山西东南部气候变暖与某些灾害天气的演变特征分析

为了深入研究山西东南部地区气候变暖背景下某些灾害天气的变化规律,笔者应用1971-2010年山西东南部11个气象观测站年平均温度资料,对年际变化特征分析得出气候变暖的存在事实,年平均气温的上升速率为0.3℃/10年。利用年、季及年代平均气温与干旱事件、寒潮、高温日数的趋势演变对比分析,得出结论：气候变暖是灾害天气发生异变的主要原因。随着年代平均气温的升高,干旱事件次数增加;随年际温度趋势的上升,寒潮次数减少,其减少速率为4.8次/10年;秋季气温的升高使得寒潮开始期推后,秋季气温的上升速率为0.23℃/10年,寒潮的推迟速率为15天/10年;春季气温的升高使得寒潮结束期提前,春季气温的上升速率为0.3℃/10年,寒潮的提前速率为10天/10年;高温日数与夏季年代气温的变化趋势一致,从80年代起,随着年代气温的升高,高温日数明显增多。     

山西东南部气候变暖与冻土的气候特征分析

为了进一步研究在气候变暖情况下土壤封解冻的变化规律。本文应用山西东南部11个气象观测站近40年气温、平均冻土深度、最大冻土深度、浅层（5～20 cm）冻土封解冻资料,采用统计对比聚类法,分析了气候变暖与冻土的气候变化特征。结果显示：山西东南部气候变暖较为明显,年际线性趋势增温率为0.3℃/10a,增温贡献最大为冬季。随着冬季气候的变暖,平均冻土深度与最大冻土深度均趋向变浅。在冬春、秋冬两个转换期气候变暖的前提下,浅层冻土的平均冻结终日与始日分别显现出提前和推后,意味着浅层土壤封冻期的缩短。     

未来情景下东北地区极端气候事件的模拟分析

为了预测评估全球变暖背景下东北地区所面临的极端气候事件的可能变化趋势,并为粮食生产应对极端气候事件提供参考依据,利用Hadley气候预测与研究中心的区域气候模式系统PRECIS进行中国东北区域气候基准时段（1961-1990年）和SRES A2情景下2071-2100年极端事件变化响应的分析。气候基准时段的模拟结果与观测资料的对比分析表明：PRECIS具有对中国东北地区极端事件的模拟能力,能够模拟出极端事件的空间分布以及随地形变化的细节特征。对SRES A2情景下相对于气候基准时段的极端气候事件的变化响应分析表明：东北地区极端事件发生频率呈明显变化,极端低温事件减少,高温事件增加。夏季日数增加明显,增幅范围为50%~400%。极端温较差也呈增加趋势,大部分地区增幅为0~5%。生长季长度呈地理特征的变化,东部和西部地区增幅较大。冰冻日数和最大连续霜冻日数都呈减少趋势。     

气候变化背景下吉林省春玉米冷害特征研究

为了研究气候变化背景下过去55年及未来35年吉林省春玉米冷害的时空变化特征,笔者利用气象行业标准《北方春玉米冷害评估技术规范》规定的指标和计算方法,分析了1961—2015年以及2种未来气候情景（RCP4.5和RCP8.5）下2016—2050年吉林省春玉米冷害的时空分布特征。结果表明：（1）1961–2015年及2种情景下2016—2050年各地区5—9月月平均气温之和均呈增加趋势,但RCP8.5情景下的5—9月月平均气温之和均高于RCP4.5情景。（2）1961—2015年吉林省西部和中部中度冷害发生频率较高,东部重度冷害发生频率较高。（3）RCP4.5情景下冷害频率高于RCP8.5情景,冷害均集中在东部。（4）1996年之前春玉米冷害范围以大范围冷害为主,之后均为局部冷害;RCP4.5情景下以区域性冷害发生为主;RCP8.5情景下以局部冷害为主。未来气候变暖背景下吉林春玉米冷害时空变化特征研究结果可为吉林省农业生产的防灾减灾工作提供技术支撑。