黑龙江省农业干旱灾害时空变化特征研究

为促进黑龙江省农业发展,利用Mann-kendall检验、Morlet小波法和GIS软件对黑龙江省1986-2015年的农业干旱灾害数据进行了分析,研究了农业干旱灾害的时空变化特征。结果表明:在1986-2015年,黑龙江省受干旱影响的面积最大,由其造成的受灾面积约占总受灾面积的50%以上。农业干旱导致的农业受灾率和成灾率总体呈下降趋势,但下降趋势不明显,发生中度干旱、轻度干旱、特大干旱和重度干旱的年数依次减少。通过Morlet小波分析可知,干旱受灾率在1986-2015年间呈周期性变化,变化的周期分别为3、5和14a,其中14a为变化主周期。在2016-2020年,黑龙江省干旱受灾率处于负相位,但有发生干旱灾害的可能,需要有关部门提前进行水利设施的维修、维护,做好防旱部署。通过GIS软件对基于降水距平百分率和受灾率的干旱指数进行模拟可知,黑龙江省西南部是干旱高危害区,须同时做好春旱和夏旱的防治工作。     

黑龙江省近35年农业气象灾害受灾率变化特征

利用Mann-Kendall趋势检验法、Morlet小波分析方法和GIS软件分析,黑龙江省1980~2015年农业气象灾害数据。结果表明,1980~2015年,黑龙江省农业气象灾害受灾率呈降低趋势,且降低趋势在95%置信水平下显著;农业气象灾害在近35年内呈周期性震荡变化,受灾率变化主要时间尺度为18a。农业受灾率和受灾面积比重在黑龙江省空间分布规律基本一致,在同一纬度上,二者均从西向东呈递减趋势,在同一经度上,从南向北呈先增后减变化。农业气象灾害主要集中在黑龙江省西南部地区。     

广西农业气象灾害特征分析及其对农业生产的影响

摘要：利用广西1981～2012年干旱、洪涝、低温冷害和风雹等4种农业气象灾害数据,并结合粮食作物单产资料,采用线性回归、滑动平均和灰色关联分析方法,研究了广西近32a来农业气象灾害的变化特征及其对广西农业生产的影响。结果表明,1981～2012年4种农业气象灾害的受灾率变化均不明显,但具有阶段性特征。20世纪80年代至90年代初,干旱受灾率呈递增趋势,1988-1992年受灾率居高不下,均在20%以上,90年代中后期较小且变化平缓,21世纪以后广西又处于较旱阶段;洪涝、风雹、低温冷害在20世纪80年代至90年代初受灾率均相对较小,尤其是低温冷害少有发生;90年代中后期及以后,洪涝受灾率呈明显周期性波动减小,风雹受灾率呈明显周期性波动增大,低温冷害也呈周期性的暴发。4种农业气象灾害对农业影响程度为：粮食作物平均单产、早稻单产、晚稻单产、玉米单产是干旱＞洪涝＞风雹＞低温灾害;对单季稻而言,洪涝＞干旱＞风雹＞低温灾害,说明干旱和洪涝是影响广西农业生产的主要气象灾害。     

1978—2014年江西省农业气象灾害对农作物生产的影响

本文分析了1978—2014年江西省农业气象灾害对农作物生产的影响,结果表明,对江西省农作物影响的大小依次为洪涝、低温、干旱、风雹,其受灾率的10年变化趋向率分别为2.244%、1.172%、-1.775%、0.443%,成灾率的10年变化趋向率分别为1.396%、0.615%、-0.835%、0.114%。整体来看,除了干旱灾害外,洪涝、低温和风雹的受灾率和成灾率均呈不断增加的趋势,因而在今后的防灾减灾中应重点关注,并做好相应的防治措施。     

黑龙江省主要农业气象灾害特征及其对粮食产量影响的灰色关联分析

[目的]了解黑龙江省主要农业灾害的变化特征及其对粮食产量的影响,为相关部门制订粮食生产决策提供科学依据.[方法]以黑龙江省1972～2012年干旱、洪涝、风雹及低温灾害的受灾面积数据、同期粮食平均单产及四大粮食作物(玉米、水稻、大豆、小麦)单产数据为样本,利用灰色关联分析法探讨主要农业气象灾害特征及其对粮食产量的影响因素.[结果]20世纪80年代黑龙江省受涝灾影响较严重,受灾比相对较高,而干旱受灾比相对较低;20世纪70、90年代及2000年以后黑龙江省干旱受灾比相对较高,处于较干旱阶段.20世纪70年代是低温冷害和风雹灾害相对集中的时期,80年代受灾比减弱,但后期出现反弹趋势.1972～2012年黑龙江省农业受灾程度和粮食总产呈波动性变化,受灾严重年份粮食总产基本呈下降趋势,灾害性天气直接影响粮食生产.灰色关联分析表明,干旱是影响粮食作物平均单产及水稻单产最大的农业气象灾害,洪涝灾害次之;对于玉米和大豆,洪涝的影响略大于干旱;小麦受干旱和低温影响较大,而风雹和洪涝次之.[结论]干旱和洪涝是影响黑龙江省粮食生产的主要气象灾害.根据黑龙江省西旱东涝的特点因地制宜推广减灾技术,可有效减轻灾害损失.     

安徽省旱涝受灾时空特征及与降水关系研究

旱涝灾害是安徽省主要的气象灾害,对农业生产有着重要的影响。研究安徽省旱涝灾害变化特征对降低灾害损失十分重要。基于安徽省2000—2017年旱涝受灾面积数据、降水数据,利用M-K突变检验、趋势分析法和相关性分析方法研究了安徽省旱涝受灾情况以及降水对其的影响。结果表明：安徽省旱涝受灾面积年际变化较大,且干旱受灾面积要高于洪涝受灾面积;旱涝受灾情况分别在2013年和2007年存在明显的突变,通过突变前后区域受灾情况对比可知,旱灾受灾率有明显的下降趋势,洪涝受灾率大部分呈下降趋势,但长江下游区以及长江-东南诸河区呈上升趋势;旱灾受灾面积整体都有下降趋势,南方地区下降趋势尤其显著,洪灾受灾面积南方呈上升趋势,北方呈下降趋势,且旱涝受灾面积的升降趋势与降水存在一定的关系;在3个极端降水指数中,强降水日数与旱涝受灾面积的关系最为密切。     

1981—2015年辽阳县气温变化特征及趋势分析

根据1981—2015年辽阳县35年的气温数据,采用一元线性回归分析、5年滑动平均分析、Mann-Kendall突变检验和Morlet小波分析统计方法,对该地区多年气温的变化特征进行线性趋势分析、突变分析和周期性分析。结果表明,近35年辽阳地区年均气温呈上升趋势,气候倾向率为0.457℃/10年。5年滑动平均曲线得出,年均气温在研究时域内经历了3次"冷—暖"交替变化。从Mann-Kendall突变特征分析中,辽阳县年均气温在1994年发生由低温到高温的突变,从1997年开始出现显著增加。Morlet小波分析结果表明,年均气温变化过程中存在着16~35年、11~15年和2.5~10.0年3类尺度周期变化规律,主要表现在32年和7年左右的主周期。     

基于信息扩散理论的安徽省农业风雹灾害风险评估

为了客观评估风雹灾害对安徽省农作物造成的风险损失,利用基于信息扩散理论的风险评估模型,对安徽省1991—2012 年近22 年的农业风雹灾害进行分析。结果显示：因风雹灾造成的农业受（成）灾面积相对较小;在受灾指数10%下,安徽省风雹灾害风险水平为低风险,风险概率为156 年1 遇;安徽省风雹灾成灾指数一般不超过8%,该指数下的风险概率约为10000 年1 遇;随着受灾程度的增加,安徽省各市的风雹灾害风险概率呈下降趋势。     

山西省近10a来农业气象灾害及其特征分析

通过分析山西省2006—2017年各季度农业气象灾害不同受灾程度的数据,结果显示,山西省12 a来主要农业气象灾害累积成灾面积呈现波浪式下降趋势。其中,干旱成灾面积最大,占57.5%,其次依次是低温冷害、霜冻、冰雹、连阴雨、病虫害、暴雨;从不同季节来看,霜冻、低温冷害主要发生在春季,旱灾、冰雹、病虫害、洪涝、风灾、暴雨主要发生在夏季,连阴雨主要发生在秋季。春旱、低温冷害、霜冻、连阴雨、病虫害、洪涝以及其他灾害呈逐年下降趋势,冰雹、暴雨、风灾呈逐年上升趋势;从不同地市来看,山西省2008—2017年农业气象灾害受灾面积表现为夏季春季秋季冬季。春季受灾面积较大的地市主要分布在中部和南部,夏季受灾面积较大的地市主要分布在西北部,夏季受灾面积的总量较其他季节大。     

黑龙江省近30年气候变化特征分析

为揭示黑龙江省1986-2015年的气候变化规律,通过线性倾向率和小波分析等方法,研究分析了1986-2015年黑龙江省年平均温度和年降水量的时空变化特征。结果表明:黑龙江省1986-2015年气温上升率为0.12℃·10 a~(-1),降水量上升率为4.31 mm·10 a~(-1);从南向北温度依次递减;以尚志市为中心,降水量向四周逐渐递减;温度主要存在16 a的主周期和6 a、26 a的变化周期,预测可知2016-2018年的年平均气温呈逐年递减趋势;年降水量存在6、16和27 a三个主周期,拟合可知2016-2018年的年降水量呈逐年递减趋势,同时黑龙江省的年气温和降水量变化整体平稳,不存在显著性突变时间点。     

四川省主要气象灾害对农业经济的影响分析

气象灾害是影响四川农业经济发展的主要因素,从灾害损失与受灾率角度,以四川省2010～2019年相关气象数据为对象,使用计量软件,对气象灾害与农业经济的影响相关性进行分析,展现了气象灾害对四川省农业经济的影响。结果表明：暴雨洪涝灾害对四川省农业经济的影响最为显著,其受灾率最高,引发受灾面积最大,总共造成的经济损失最为严重,暴雨洪涝、旱灾、风雹和冷冻灾害均不利于四川省农业总产值的增加。自然灾害直接经济损失与暴雨洪涝、旱灾、风雹灾害相关系数为正,与冷冻灾害相关系数为负。暴雨洪涝、旱灾、风雹灾害、冷冻灾害与农村居民人均可支配收入和农村居民人均消费支出均呈现负相关。     

邯郸农业气象灾情分析与评估

基于《邯郸市统计年鉴》1994-2007年有关数据统计资料,对邯郸市的主要农业气象灾害及综合灾情进行统计分析,并就气象灾害对粮油棉产量影响做灰色关联度分析。结果表明,1994-2007年邯郸农业因气象灾害造成的总受灾率和总成灾率呈现出波动性下降趋势,灾损严重年份农业总产基本也呈减产趋势,灾害性天气直接影响着农业生产;干旱造成的农业受灾面积最大,风雹造成的灾害次之。灰色关联度分析表明风雹灾对邯郸粮油棉产量造成的影响程度最大,其次为旱灾和水灾;气象灾害造成的农业受（成）灾面积与农业产量之间无明显的正相关关系。     

1957—2015年唐山市相对湿度变化特征分析

利用Morlet小波变换方法及趋势分析法对唐山市1957—2015年空气相对湿度资料进行分析。结果表明,近59年唐山市相对湿度波动明显,偏干与偏湿交替出现。1964年与2006年是振荡最明显的2年,小波系数实部分布图表明,唐山市空气湿度存在10~14年和准30年的周期变化。小波功率谱分析表明,波动能量基本集中在30年附近且通过显著性检验。整体小波功率谱存在2个峰值,分别是11.7年和30年,但只有30年通过α=0.05的显著性检验。     

德州市主要气象灾害影响特征统计分析

利用德州市1978～ 2013年气象灾害历史资料,对全市气象灾害的受灾、成灾面积、直接经济损失、发生时间和频次及影响特征进行分析,结果表明,对德州市农业生产造成重大威胁的气象灾害按从大到小排序依次是洪涝、干旱、风雹、低温虫害,以前3种灾害为主,低温虫害影响程度较轻;洪涝灾情缓慢波动变化,2008年以后有明显波动上升趋势;旱灾1991年以后有明显波动上升趋势,2010年以后略有下降;风雹灾波动变化剧烈,1986年以后风雹灾明显上升,1993年以后呈波动下降趋势;洪涝灾情多发生在4 ～ 10月份,以7～8月份出现的洪涝灾情最多;干旱灾情一年四季均有发生,以发生在3～5月份的春旱最多,12月～次年2月份的冬旱最少,有些年份则是全年旱、春夏连旱、夏秋连旱、秋冬连旱;风雹灾情多发生在4～9月份,5～7月份冰雹灾情最集中,6～8月份风灾灾情较集中;低温冻害多发生在秋冬和初春季节,虫害在春、夏、秋三季均可发生.     

镇远县近46年的气候变化特征、突变与周期分析

利用1961～2006年镇远县气象观测站平均气温和降水量资料,运用多年趋势线、5a滑动趋势线、Mann-Kendall突变检验、滑动t检验和小波分析等方法对镇远县气候变化的主要特征、突变特点和周期特征进行分析。结果表明:近46a来,镇远县年平均气温呈微弱下降趋势,年降水量呈明显减少趋势。年平均气温和年平均降水量均有明显的突变,前者突变年份在1980年,后者突变年份较多。以1989年最显著。Morlet小波及其功率谱分析表明,年平均气温和年平均降水量的变化周期具有多尺度、多层次和多分辨的特性结构。其中,年平均气温存在21a和7.14a(P≤0.16)的优势周期,年降水量存在21a,10.87a,9.09a和6.41a(P≤0.1)的显著周期,且中长期优势周期一致,中短周期不同。     

山西北部极端气候事件与农业气象灾害分析

根据山西北部28个国家气象站1972─2020年逐日最高气温、最低气温及降水资料，采用线性倾向估计、Mann-Kendall突变检验和t检验等方法，研究了山西北部极端气候事件的时空变化，并统计了1983─2020年该区域农业气象灾害发生的站次。结果表明：49 a来山西北部极端高温日数的倾向率为4.5d/10 a，极端低温日数的倾向率为-5.7 d/10 a，从20世纪90年代开始极端低温日数的下降趋势比极端高温日数的上升趋势更明显；极端高温日数在1993年发生了突变，极端低温日数在1999和2000年发生了突变；49 a来山西北部极端降水日数和暴雨日数均呈小幅上升趋势；极端降水日数的突变年份为1981年，暴雨日数的突变年份为1979和1997年；在空间分布上，山西北部28个气象站极端高温日数的倾向率都在3 d/10 a以上，大部分站点的信度检验达到了0.001水平；山西北部大部分站点极端低温日数的线性趋势达到了α=0.001的信度检验；极端降水阈值和暴雨日数的空间分布均表现为西部大东部小、南部大北部小、山区大盆地小的特征；山西省北部地区由暴雨洪涝和低温冷害灾害导致的受灾站次均在2010...     

1949-2016年我国粮食主产区旱灾变化趋势分析

采用趋势线法、Mann-Kendall（M-K）趋势检验法及Mann-Kendall（M-K）突变检验法对1949-2016年我国粮食主产区旱灾变化趋势进行分析,以期为降低粮食主产区旱灾风险及灾害损失的措施制定提供理论依据。结果表明：1）除江苏省外,干旱发生率均高于60%,干旱受灾率和成灾率的变异系数均在50%以上。2）东北地区各省干旱受灾率和成灾率均呈现增加趋势且通过M-K趋势检验,增加趋势显著;长江流域的湖北和四川省干旱受灾率呈增加趋势,江西和湖南省干旱受灾率呈减少趋势,但均未通过M-K趋势检验,变化趋势不显著;上述长江流域四省干旱成灾率均呈增加趋势,但只有湖北和四川省通过M-K趋势检验,增加趋势显著;黄淮海地区除江苏省干旱受灾率呈微弱线性增加趋势外,其他各省干旱受灾率均呈减少趋势,但只有安徽省通过M-K趋势检验,表现出显著的减少趋势;黄淮海五省成灾率均呈增加趋势,但只有河北和江苏省通过M-K趋势检验,增加趋势显著。3）M-K突变检验结果表明,安徽省旱灾受灾率变化突变点为2002年,之后呈减少趋势;东北三省及内蒙古自治区干旱受灾率变化突变点分别为1977、1970、1983和1977年,之后干旱受灾率呈增加趋势;各省区干旱成灾率突变点如下：东北地区的黑龙江、吉林和辽宁省及内蒙古自治区分别为1988、1977、1981和1984年,黄淮海地区的河北和江苏省分别为1961和1978年,长江中下游地区的湖北和四川省分别为1986和1975年,各省区干旱成灾率在突变点之后均呈增加趋势。综上,粮食主产区干旱灾害发生率普遍较高且年际变化大,东北地区旱灾影响范围、规模以及致灾程度均呈显著增加趋势;黄淮海地区的河北和江苏省以及长江中下游地区的湖北和四川省虽然干旱影响范围和规模没有表现出显著的变化趋势,但是旱灾的致灾程度却表现出显著的增加趋势;干旱受灾率显著期普遍发生在2000年后;干旱成灾率增加趋势显著期普遍发生在20世纪90年代末-2010年前后。     

黑河地区低温冷害时空分布及其对ENSO事件的响应

为黑河地区农业生产防灾减灾提供科学依据,利用黑河市1960-2015年6个气象台站作物生长季的气象资料,采用数理统计等方法,研究黑河地区低温冷害的时空分布特征及其对ENSO事件的响应。结果表明:1960-2015年5-9月黑河地区平均气温呈极显著上升趋势,气候倾向率为0.39℃/10a,作物生长季发生低温冷害呈逐年代减小趋势,一般冷害发生率为西多东少,严重冷害发生率为北少南多,其空间分布主要受大气环流因子和地形与地势因子综合作用的影响;黑河地区发生低温冷害与ENSO事件的相关性受气候变化背景的影响,20世纪90年代以前ENSO事件年是黑河市低温冷害的多发年份,20世纪90年代以后,受ENSO事件影响而低温冷害的发生率减小。     

江西省近56年农业气象灾害时空分布特征

基于江西省83个数据完整的气象站1960—2015年间降水、气温的逐日观测资料,选取持续性极端天气日数表征农业气象灾害指标,利用趋势分析、Mann-Kenddall检验方法、Arcgis空间插值和小波分析方法,统计分析江西省近56年农业气象灾害的时间列变化、空间分布和震荡周期。结果表明,近56年来江西省持续暴雨、高温呈增加的趋势,在突变年份(1990、2005年)后波动性增加,年内持续日数增大。灾害严重区域明显增加,以赣东南为中心向西南方向辐射递减,这2种灾害应给予足够的关注。存在以22年时间尺度为中心的第一主周期震荡,可预测未来3~5年内为洪涝灾害多发期和高温热害的少发期;持续低温和干旱整体呈递减趋势,2002年后干旱日数有增加的趋势,波动性同洪涝和高温。后25年低温灾害严重区域明显收缩,北多南少,作物种植北界北移,以48、21年为主周期。干旱灾害以赣南地区为重心,呈现出扩大的趋势,最大干旱日数由80 d增至88 d。突变年份较多,震荡周以14、10、2年为主。未来3~5年内为低温灾害和干旱灾害的少发期。总体来看,江西省农业气象灾害的发生在新世纪有增加的趋势,特别是高温灾害和洪涝灾害有明显扩大的迹象。本研究对江西省56年来4种农业气象灾害的时空分布特征进行分析,可以为江西省农业发展方向、防灾减灾等提供科学依据。     

天水市日照时数的气候变化特征

选取天水市7个气象站1965-2011年日照时数资料,采用累积距平、Mann-Kendall突变检验法和Morlet小波等方法,分析天水市日照时数的气候变化规律。结果表明, 天水市年平均日照时数总体呈减少趋势。1965-1980年,日照时数呈增加趋势;1981-1992年呈减少趋势;1993-2008年呈增加趋势;2009年以后又趋于减少。日照时数的变幅最大的季节为夏季,春季的日照时数变化呈上升趋势,其余各季都呈下降趋势。小波分析得出天水市的全年和各季的日照时数大部都存在小尺度的准周期变化,冬季存在中尺度的周期变化,夏季在年代际的变化上存在准27年的周期变化。对日照时数气候变化的空间分析表明, 天水市整体平均日照时数呈下降趋势,有局部地方和整体趋于的气候变化趋势不完全相同,天水北部的变化趋势更加显著。