新疆石河子地区1954—2015年无霜期特征分析

为了做好农业气象服务,掌握霜冻变化规律。运用气候诊断分析方法对新疆石河子地区1954—2015年终霜、初霜日期及无霜期进行特征研究。结果表明:终霜日期平均在4月14日,并以-2.01 d/10 a的变化速率提前结束,农业受灾概率为16.1%,2000年气候突变之后受灾率下降到0.0%。初霜日期平均在10月9日,并以2.89 d/10 a速率明显后推,近20年平均后推12 d。无霜期变化在127～213 d之间,80%保证率为168 d,气候倾向率为4.64 d/10 a,2000年气候突变后无霜期延长21 d。     

安徽省农业灾害情况及防灾减灾对策分析

分析安徽省主要农业灾害发生及分布情况,探讨相应的防灾减灾对策,为实现安徽省农业可持续发展及保障安徽省粮食安全提供依据。以1978—2012年安徽省农业灾情及粮食播种面积、粮食总产等数据为依据,分析农业灾害对安徽省农业生产的影响和安徽省水灾、旱灾、风雹灾、霜冻灾等主要农业灾害发生及分布规律,并提出防灾减灾对策。结果表明,1978年以来,安徽省农业气象灾害频发,1991、1998、2003年受灾面积较大,总体上粮食总产呈增加趋势,农业气象灾害受灾及成灾面积与粮食总产呈负相关;1979—2012年安徽省粮食总产呈周期性波动,且与成灾面积的年际增长率呈负相关关系,表现为每3年左右为1个周期;影响安徽省农业生产发展的最主要灾害种类是旱灾、水灾、风雹、霜冻等,其中水灾和旱灾是最主要灾害,其危害多数年份占所有农业灾害危害受灾面积和成灾面积的80%以上;安徽省绝大部分地市的旱灾成灾面积指数大于水灾成灾面积指数,说明旱灾是影响安徽省农业生产发展的最重要农业气象灾害类型。该研究可为安徽省农业灾害风险的有效管理和政府部门相关决策提供技术支持和参考。     

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。     

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。     

黄淮平原冬小麦霜冻害时空分布特点的研究

黄淮平原是中国小麦的主产区,而该区又是中国遭受霜冻害最严重的地区之一。霜冻害造成该区小麦产量减少,影响着中国的粮食安全问题,通过研究霜冻害在黄淮平原的时空分布特点,为小麦的种植提供科学的决策依据。选取小麦拔节期后日最低温度及距拔节期天数为指标,构造霜冻害灾度函数,利用该函数得到各个地区的冬小麦霜冻害灾度值,根据灾度值进行霜冻害的等级划分,计算各级霜冻害的发生频率,运用GIS得到霜冻害的时空分布特征。研究结果表明：在时间上,各级霜冻害的发生频率随年代呈减少趋势,轻霜冻害发生最为频繁,在各个年代频率值都在15%左右,重霜冻害次之发生频率约为6%左右,中霜冻害最轻;在空间上,该区的霜冻害多发地区以河南省和山东省霜冻害发生最为频繁且受灾较严重,其发生频率可达30%以上,最高可达70%。总体上北部地区霜冻害的发生频率高于南部地区。通过对冬小麦霜冻害时空分布特点的分析,为该区冬小麦霜冻害的防灾减灾以及冬小麦品种的选择提供一定的理论依据。     

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。     

基于GIS的吉林省霜冻灾害风险评估及区划

旨在依据灾害风险理论,对吉林省霜冻灾害进行风险评估与区划,以期减轻吉林省霜冻灾害造成的损失,为农业生产合理布局提供科学依据。基于吉林省逐日地表最低温度、霜冻灾情及作物种植面积等资料,采用自然灾害风险指数法、层次分析法和加权综合评价法,对致灾因子危险性、孕灾环境敏感性和承灾体易损性指数进行评估,基于GIS进行吉林省霜冻灾害风险评估与区划。结果表明：吉林省霜冻可划分为高、次高、中、次低和低风险区5个等级,初霜冻高风险和次高风险区主要分布在西北部白城、中部长春、吉林和四平部分地区;终霜冻高风险和次高风险区主要分布在中部长春、吉林和延边部分地区。初、终霜冻风险区划结果与灾情统计结果均呈极显著正相关关系,相关系数分别达0.496和0.490(P<0.01)。本研究建立的吉林省霜冻风险评估模型,能够反映吉林省初、终霜冻的风险分布特征,初、终霜冻风险区划结果存在空间分布差异;经验证风险区划结果与历史灾情资料相符。在气候变暖背景下,吉林省霜冻灾害仍需重视。     

近51年山东临沂市冷暖冬气候特征及其成因分析

为了掌握临沂市冬季气候特征及其冷暖冬的成因,减少冷暖冬对农业生产的不利影响,以便更有效利用冬季气候资源服务于临沂地区农业生产,利用临沂市1961—2011 年12—2 月气温观测资料,采用统计方法进行气候诊断研究,分析了临沂市近51 年冬季平均气温的变化趋势,在此基础上,依据中国国家标准《暖冬等级》,参照单站、区域暖冬等级标准,确定了单站和区域冷冬等级,统计分析了1961—2011 年临沂10 个站冷、暖冬事件的气候变化特征。结果表明：近51 年临沂各地冬季平均气温呈明显升高趋势,尤其是在20 世纪90 年代以后表现更为明显。临沂单站和区域暖冬指数均呈显著上升趋势,51年区域暖冬事件共发生10 次,强暖冬3 次,主要出现在20 世纪90 年代以后。各站冷冬事件发生频率为47%~59%,强冷冬频率为20%~31%。区域冷冬指数呈-17.7%/10 a 的显著下降趋势,区域冷冬事件共发生27 次,其中强冷冬14 次,主要出现在20 世纪80 年代以前,20 世纪90 年代以后显著减少,与暖冬成相反的变化趋势。冷暖冬的成因主要归咎于温室效应、东亚冬季风、西太平洋副热带高压、ESNO等因素,其中最重要、最直接的原因取决于南下冷空气的强度和频率,冷空气强且频,其冬必冷,冷空气强度小、频率低,则易出现暖冬。     

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。     

黑龙江省玉米初霜冻致灾临界气象条件风险区划

为了开展黑龙江省玉米初霜冻致灾临界气象条件风险区划技术研究,以期指导生产者合理安排作物品种布局,减轻初霜冻灾害造成的损失,以晚熟玉米为例,从确定初霜冻致灾临界气象条件出发,计算玉米初霜冻致灾临界气象条件在安全成熟前发生的概率,作为风险指数进行风险区划,基于GIS理论绘制风险区划图。结果表明：玉米初霜冻的风险区的分布具有2个明显特征：一是呈维向分布,自北向南随着维度的降低风险变小;二是随着地势的增高风险增大。大兴安岭、黑河在高纬度和高海拔的双重影响下,成为初霜冻风险最高的区域;而松嫩平原和三江平原的大部不仅海拔低,且处于维度相对较低的区域,因此是初霜冻的低风险区。通过对气候变暖前后风险区划图的分析发现,气候变暖使得玉米适宜种植区的面积扩大,一定程度上降低了玉米初霜冻灾害的风险。     

白银市玉米春霜冻害精细化风险评估

基于玉米春霜冻害等级指标,建立地温与气温间的统计关系,拟合乡镇地温资料,进而对白银市玉米春霜冻致灾因子开展精细化风险评估。结果表明：春季白银市霜冻出现越晚,则霜冻强度越强,造成作物的受灾程度也越严重;研究期内地温与气温、区域站与本站温度之间相关性显著,拟合出乡镇地温资料可靠性较高;从各等级霜冻强度分布看,景泰西北部始终存在高值区,中部的白银、靖远海拔相对较低,加之地形因素,霜冻强度较弱。从概率分布看,会宁和景泰春季轻霜冻害发生概率较高,白银区和平川区主要以中霜冻害为主,而靖远重霜冻害出现概率较高。从风险指数看,白银市春霜冻害的高风险区主要在景泰西部和白银区,风险指数超过了0.32,会宁中北部相对较低,大部分乡镇风险指数在0.2左右。     

基于GIS的县级精细化气候适宜性区划及灾害风险区划

为明确大宗作物、特色作物、设施作物的气候适宜性及灾害风险的空间分布,本研究以永宁县为例,利用自动气象站资料,基于自然区划理论,采用定性判断法、聚类分析法,空间分析法等相结合,完成了：水稻精细化气候适宜性区划、设施农业精细化气候适宜性区划、水稻低温冷害风险区划及酿酒葡萄霜冻风险区划,划出永宁县各地优势农业、特色农业及设施农业的适宜种植区、次适宜种植区、可种植区和不适宜种植区。结果表明：永宁县大部地区为水稻和设施农业生产的适宜区和次适宜区;水稻低温冷害和酿酒葡萄霜冻灾害低风险区在贺兰山沿山,高风险区为高风险区为闽宁镇大部、李俊镇中西部、望洪镇西部。本研究对永宁县农业生产发挥区域气候优势、趋利避害、减轻气象灾害损失、提高各类产业整体效益具有重要意义,其成果将为永宁县各级政府分类指导农业结构调整和防灾减灾提供决策支持。     

河北省大风灾害及其危险性区划统计分析

为了研究河北省大风灾害特征及其危险性区划,笔者利用河北省1983—2011 年各地区县市统计年鉴、大风灾情数据以及气象站风速数据,基于灾度和危险度2 个指标,对致灾性大风时空分布、大风灾害特征和危险度进行研究。结果表明,河北省致灾性大风地理分布主要有2 个中心,分别位于冀北高原张家口地区和沿海沧州地区,春季频率最高;河北省各地区均有风灾事件发生,受灾情况属于轻灾,即为县级为主管单位进行救灾;结合致灾因子（致灾指数）和承灾体（风灾承灾指数）,利用风灾危险度评价模 型,得出河北省存在14 个风灾极重度危险地区。风灾危险性与致灾因子分布不一致,表明危险性评价需要结合承灾体因素;在常用风灾危险性Dx的评价中,需要结合更多与风灾相关的承灾体参数,提高承灾体部分对危险性影响的比重。     

卫辉市能见度变化特征及与气象因子的相关性分析

为提高能见度的预测预报水平,减轻低能见度带来的危害,收集了卫辉市1991—2015 年水平能见度及地面气象要素资料,运用数理统计、相关系数等方法,分析了卫辉市能见度的变化特征及与气象因子的关联。结果表明：25 年来能见度的年际变化呈先减后增的特征,低谷出现在21 世纪初;四季中春季最好,冬季最差;一年中最低值出现在12 月,最高值出现在5 月;一日中上午和17 时以后较差,13—15时最好。大气低能见度和较差能见度出现的频率在2000 年以前呈波动上升趋势,2009 年以后呈波动下降趋势;一年中出现频率12 月最高,最小频率出现在7 月和5 月。能见度与相对湿度呈极显著负相关,与风速呈显著正相关,与气温和气压的相关关系不显著。     

天水市近30年第1场透雨的时空变化特征

为探索天水市春季第1场透雨变化特征,运用1981—2010年天水市境内7个气象站3—5月逐日降水观测资料,对春季第1场透雨的时空变化特征进行分析。结果表明,天水市春季第1场透雨出现时间有着从东南到西北推迟的特征,最早出现时间在3月7日,最迟出现时间在 5月31日。3月出现的第1场透雨大多在15 mm以下,15~20 mm及≥20 mm的第1场透雨均出现在4—5月。近30年第1场透雨出现时间呈偏早趋势,透雨量级呈递减趋势。     

华南早稻干旱灾害评估模型及其时空特征

建立华南早稻干旱灾害定量评估模型,分析干旱灾害时空特征,为主动防旱减灾、制定气候变化适应政策提供参考。根据分县早稻产量及生育期资料,采用逐日气象干旱指数DI计算各生育期干旱指数,并由统计回归方法率定各生育期干旱指数对产量影响系数。华南近30年(1981—2010)早稻干旱年频率平均为10.4%,平均减产率为0.82%,以轻旱为主。早稻干旱主要发生在移栽-分蘖期。干旱频率及减产率均呈西高东低分布,旱年频率在20%~50%、减产率在1%~3%的区域集中在广西西南部至广东雷州半岛一带。近30年华南早稻最旱的3年为1991、2002、1998,早稻干旱总体趋于增强但不显著,增强趋势显著的站点约占10%,分布于华南北部和北部湾至粤西沿海地区。基于不同生育期干旱指数建立的评估模型,揭示早稻不同生育期对干旱敏感性差异,精细刻画早稻干旱时空特征,克服基于全生育期降水的干旱评估模型的局限性。     

天津新型日光温室风灾风险评估及区划

为了评估天津新型日光温室风灾风险,本研究在近10年天津日光温室风灾灾情大量实地调查的基础上,根据自然灾害风险评估理论,构建日光温室风灾风险评估模型,计算温室不同等级风灾风险指数,并从站点、空间、时间3个尺度分析了温室风灾风险指数的变化。风险指数站点结果和空间分布结果均表明,宁河、汉沽、塘沽、武清、西青等地是遭受轻、中度风灾风险较高地区。天津新型日光温室遭受轻度风灾的风险最高(风险指数介于0.62~3.15),明显高于中度(风险指数介于0.0~0.61)及重度风灾,而其遭受重度风灾的风险几乎为0,这与天津较少发生8级以上(最大17.2 m/s以上)大风有关。近10年日光温室中、重度风灾风险指数极小且变化基本持平,而轻度风灾风险指数从2005年的2.70逐渐降低至2007年的2.0,2007—2014年始终保持在2.0附近波动。