用前期月环流指数预测新疆棉区稳定≥10℃初日

用新疆22个棉区代表站的日平均气温资料,计算5d滑动稳定≥10℃初日作为棉花播种的农业气象学指标。以前一年3月到当年2月的74项月环流指数为因子,考虑了统计模型中因子与预测量之间相关不稳定性,分别建立了新疆棉区22站稳定≥10℃初日的"滑动相关—逐步回归—集合分析"预测模型。预测2009年全疆大部分棉区稳定≥10℃初日偏早,北疆大部分棉区偏早5d以上。入选新疆各棉区预测模型的前期环流因子中,以副热带环流系统因子为主,其次是高纬度地区极涡环流因子;北疆棉区稳定≥10℃初日的年际变化与前期热带海洋表面温度异常分布关系较密切。对预测结果以及模型的预测(拟合)效果进行检验,2009年的预测结果基本准确,尤其是预测出了北疆大部分棉区异常偏早的趋势,为棉花播种期预测分析提供了有力的技术支持。     

增暖趋势对新疆冬季气温预测效果的影响

利用新疆33站1961-2011年冬季气温和前期108项月环流特征量指数,用滑动相关-逐步回归-集合分析方法建立预测模型,在建立模型时考虑各站冬季气温及前期月环流特征量的线性变化趋势影响,设计了原始序列和去线性趋势两种建模方案,对比两种方案下新疆冬季气温预测效果。结果表明：两种建模方案均具有一定的预测能力;相比之下,去线性趋势方案的预测效果好于原始序列方案;用独立试报相关系数为指标,得到集合方案预测结果,集合方案预测效果明显优于原始序列方案,与去线性趋势方案相比略有改进。对比10月、11月起报的集合方案预测结果,得到的滚动综合结果能进一步改进新疆冬季气温预测的大部分指标。分离预测量和前期环流特征量因子线性趋势和集合分析等方法,都能有效地改进新疆冬季气温预测效果。     

新疆北部棉花播种期热量指数预测研究

应用前期74类环流指数因子,考虑了统计模型中因子与预测量之间相关系数的不稳定性,用滑动集合回归方法建立了北疆棉区播种-出苗期间热量指数的集合回归预测模型。石河子、炮台、精河、博乐站1961-2006年的回归序列与实况序列的相关系数分别为0.804 0,0.756 2,0.850 3,0.825 2。4站1996-2005年的试报结果检验表明:集合回归预测模型的效果明显优于一级回归模型,而4站中又以博乐站的效果最优。应用前期月环流指数因子,经滑动相关建立的超级集合模型,对北疆棉区播种-出苗期间的热量指数有一定的预测作用,该方法在农业气象灾害预测等领域有推广价值。     

贺兰山东麓酿酒葡萄霜霉病流行规律及测报技术

通过2001-2003年对贺兰山东麓酿酒葡萄霜霉病的系统调查,初步明确葡萄霜霉病在当地的消长规律。对影响该病流行的相关气象因子进行逐步回归分析,组建了贺兰山东麓葡萄霜零病流行的预测模型,并用历史数据对该模型进行检验,其预测7 d病情指数的准确度为79.46％;用该模型预测2003年的病情指数,其预测7 d病情指数的准确度为87.73％。     

广州地区黄瓜霜霉病流行速率的预测模型

通过对广州地区黄瓜霜霉病 4点 4年的系统调查 ,初步明确了该地区黄瓜霜霉病的发生规律 ,对该病的流行速率及其相关因子进行逐步回归分析 ,组建了广州地区黄瓜霜霉病流行速率的预测模型 ,利用历史数据对该模型进行检验 ,其预测 5d和10d的病情指数的准确度分别为88.16%和68.11% ;用该模型预测2000年黄瓜霜霉病的病情指数 ,其预测5d和10d的病情指数的准确度分别为94.47%和69.43%。     

黑龙江省春小麦赤霉病流行的预测方法

作者应用相关分析、多元回归和逐步回归等方法，统计分析了１９５９年以来黑龙江省八五四农场设置的病圃所积累的２３年的田间赤霉病病情资源与各种气象因子的关系。明确了当地小麦赤霉病流行强度变化主要受小麦抽穗扬花期的平均相对温度、降雨日数、日照时数３项气象因子所左右。据此建立了小麦赤霉病流行预测模型，模型的回检及实测检验结果表明，该模型较准确地反映了当地小麦赤霉病的流行规律，可用于赤霉病流行强度的预测。     

近50a固阳县气候的Hurst分析

运用R/S分析法对固阳县近50 a气候的平均气温、平均气压、平均降水量、相对湿度和最长连续无降水日等指标分别按不同的时间窗进行分析,并计算出各项指标的Hurst指数.利用5a滑动平均值对各项指标过去50 a的变化趋势进行分析,并对其作出诊断.最后,结合各指标的Hurst指数,定量预测了它们未来的变化趋势.     

林芝地区小麦条锈菌与气象因子的关系及流行动态模型的构建

为了解西藏林芝地区气象因子对小麦条锈病的影响及其流行动态,2016年采用五点取样法对林芝地区小麦条锈病的发病情况进行监测,通过相关性分析、逐步回归C(p)统计法和线性回归等方法,分析了病情指数与气象因子的关系,并结合时间和病情指数建立了病害预测模型。结果表明,在林芝地区,温度X_1、湿度X_2均与小麦条锈病病情指数Y呈极显著相关,降雨量X_3与病情指数Y呈显著相关;线性回归方程为:Y=-482.5991+19.7494X1+3.7974X2-0.8439X3。根据模拟情况选择的病害流行动态方程为Y=1/e~((0.914t+0.385)),决定系数为0.952,模型的拟合效果较好,表明该模型能够为林芝地区小麦条锈病的预测预报提供有效的参考依据。     

辽宁省喀左县高粱蚜发生及其长期预测

调查喀左县高粱蚜虫发生程度并进行分析,找出了点片发生、蚜群上升、盛发与消退等5个时期与气象因素的关系,并从10个候选因子中找出相关显著的4个因子,用逐步回归方法在APPLE—Ⅱ型电子计算机上建立了长期预测模式。     

青海湖北部地区春季干旱分析及预测

通过对海晏、门源等6个测站1979-2008年3-5月逐月降水、连续无降水日数、0～50 cm的土壤相对湿度等资料的统计分析,从春旱发生的频率、强度寻找出春旱发生的规律,同时从春旱的气候特征、环流特征以及气温、海温等方面阐述了春旱的成因.对不同等级的春旱,利用相关分析和多因子组合,确定了春旱的预测指标(预测指标已纳入"青海省海北灾害性天气指标研究系统"中),并在2009年春季干旱预报中进行了应用.     

陕西省榆林市气候变化特征分析

榆林位于生态脆弱区,其气候变化对环境有重要意义。利用陕西省榆林市12个县(区)1980-2006年的气温、降水资料,通过趋势分析、聚类分析对榆林市县域气候变化特征进行了研究,同时探讨了Bp神经网络在时间序列气候预测中的应用。结果表明:榆林市各县(区)气温在波动中上升,除佳县定边增温不明显外,其余各区县增温趋势明显。降水变化特征较复杂,但全市总体呈减少趋势。利用改进的Bp算法在榆林市县域气候预测中取得了良好的效果,气温变化预测的误差在1-7%之间,降水变化预测的误差在10-20%之间。     

甘肃临夏高寒地区春玉米螟动态气候预测模型

利用临夏地区1990-2007年的气温、降水、日照等气象资料,采用数理统计及多元回归方法,分析高寒地区干旱和阴湿两种不同气候背景下玉米螟生成的主要气候影响因子,按不同气候种植区,建立玉米螟动态气候预测模式。经检验,临夏地区玉米螟的发生与当地的气象条件有直接的关系,且玉米螟发生期早期和晚期预测准确率达70%以上,效果良好。     

Simulating hydrological responses to climate change using dynamic and statistical downscaling methods: a case study in the Kaidu River Basin,Xinjiang, China

Climate change may affect water resources by altering various processes in natural ecosystems. Dynamic and statistical downscaling methods are commonly used to assess the impacts of climate change on water resources. Objectively, both methods have their own advantages and disadvantages. In the present study, we assessed the impacts of climate change on water resources during the future periods (2020-2029 and 2040-2049) in the upper reaches of the Kaidu River Basin, Xinjiang, China, and discussed the uncertainties in the research processes by integrating dynamic and statistical downscaling methods (regional climate models (RCMs) and general circulation modes (GCMs)) and utilizing these outputs. The reference period for this study is 1990-1999. The climate change trend is represented by three bias-corrected RCMs (i.e., Hadley Centre Global Environmental Model version 3 regional climate model (HadGEM3-RA), Regional Climate Model version 4 (RegCM4), and Seoul National University Meso-scale Model version 5 (SUN-MM5)) and an ensemble of GCMs on the basis of delta change method under two future scenarios (RCP4.5 and RCP8.5). We applied the hydrological SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model which uses the RCMs/GCMs outputs as input to analyze the impacts of climate change on the stream flow and peak flow of the upper reaches of the Kaidu River Basin. The simulation of climate factors under future scenarios indicates that both temperature and precipitation in the study area will increase in the future compared with the reference period, with the largest increase of annual mean temperature and largest percentage increase of mean annual precipitation being of 2.4°C and 38.4%, respectively. Based on the results from bias correction of climate model outputs, we conclude that the accuracy of RCM (regional climate model) simulation is much better for temperature than for precipitation. The percentage increase in precipitation simulated by the three RCMs is generally higher than that simulated by the ensemble of GCMs. As for the changes in seasonal precipitation, RCMs exhibit a large percentage increase in seasonal precipitation in the wet season, while the ensemble of GCMs shows a large percentage increase in the dry season. Most of the hydrological simulations indicate that the total stream flow will decrease in the future due to the increase of evaporation, and the maximum percentage decrease can reach up to 22.3%. The possibility of peak flow increasing in the future is expected to higher than 99%. These results indicate that less water is likely to be available in the upper reaches of the Kaidu River Basin in the future, and that the temporal distribution of flow may become more concentrated.     

环流特征量指数在新疆汛期降水趋势预测中的应用

利用中国气象局气候中心下发的74类环流特征量值,通过相关分析,建立了新疆10个区域的汛期降水预测模型。结果表明:预测模型对新疆汛期降水趋势有一定的预报能力,尤其是在新疆洪涝灾害多发的伊犁及博尔塔拉蒙古自治州、北疆沿天山一带、天山山区,建立的3个区域预测模型可以作为汛期降水预测的主要工具。     

新疆叶尔羌河源流区气候暖湿化与径流的响应研究

应用卡群水文站和塔什库尔干气象站1961-2006年的观测资料,分析了叶尔羌河流域源区气温和降水的变化特征以及径流对气候变化的响应。结果表明:近46 a来叶尔羌河源区气温总体呈上升趋势,而降水量呈增加的趋势;对气温与降水序列进行统计检验,得出该地区气温增加的趋势显著,降水增加的趋势不显著,气温的增加趋势大于降水。气温是叶尔羌河源区径流量变化的主要影响因素,夏季平均气温与年径流量的相关系数最大,为0.81。与新疆地区其他河流不同的是,7-8月降水量与年径流量呈负相关的关系,相关系数为-0.57;在降水量不变的情况下,径流量随气温升高而增加;在气温不变的情况下,径流量随降水量的增加而减少。     

新疆气候变化研究进展

通过对1990年以来新疆气候变化研究的国内外文献资料的归纳总结,将新疆气候变化事实、影响、应对措施及预测等方面的最新研究进展进行了概括.结果表明:整体上,新疆的气候正在向暖湿化方向转变,这一变化事实导致了该区域水热的重新配置,对水资源和农业等都产生了较大的影响.     

21世纪开都-孔雀河流域未来气候变化情景预估

利用Downscaled CMIP3 and CMIP5 Climate and Hydrology Projections (DCHP)提供的31个 CMIP5降尺度数据和CRU逐月气温、降水格点数据集,通过评估PLS(偏最小二乘回归)、RR（岭回归）和EE（等权平均）3种多模式集合平均预估模型对历史气候变化的模拟能力,确定最优集合方法,进而预估开都-孔雀河流域21世纪气候变化情景。结果表明：① 所建立的PLS模型对流域的气温和降水具有较好的模拟能力,尤其对气温的模拟, r值均达到了0.64以上,明显优于降水（0.19~0.36）,但存在空间异质性;② 21世纪开都-孔雀河流域各子区气温呈显著增加趋势,且RCP8.5情景下的增温速率〔0.58~0.67 ℃·（10a）-1〕是RCP4.5情景下〔0.25~0.31 ℃·（10a）-1〕的2倍以上,21世纪中叶是2种情景产生明显差异的开始。整个流域增温速率由西北山区向东南荒漠区逐渐增大;③ 未来降水在不同排放情景下变化速率的分布状况略有不同,但均呈显著增加趋势,且RCP8.5情景下的增加速率〔1.22%~1.54%·（10a）-1〕总体上高于RCP4.5〔0.80%~1.32%·（10a）-1〕。     

河套灌区五原绿洲50a气候年变化特征与预测研究

利用1956-2005年河套灌区五原绿洲气温和降水时间序列分析表明,研究区气温呈显著增暖趋势,而降水量波动中略有下降。对50 a来气温和降水的Morlet小波及其功率谱分析结果表明,研究区气候具有多尺度振荡的特点,年平均气温存在4.88 a、7.14 a、11.1 a和21 a左右的周期变化,而年平均降水具有显著的4.89 a和21 a左右的周期变化。气温和降水具有同步的时间序列,但其优势周期尺度不同。年平均气温和年平均降水分别存在11.1 a和4.89 a显著周期(P<0.01)。通过GM(1,1)模型模拟预测表明,未来10年气温仍然呈持续升高趋势,且增幅较大。     

基于重标极差分析和非周期循环分析的气候变化趋势预测——以兰州市为例

利用兰州市区及周边5个气象站的气象数据,通过重标极差分析（R/S）和非周期循环分析,计算兰州市气温、降水和城市热岛强度时间序列的Hurst指数、分维数和非周期循环的平均循环长度,分析气温、降水和城市热岛强度时间序列的变化趋势、长期记忆效应和记忆周期。结果表明：兰州市四季和年平均气温呈现上升趋势,变化趋势具有持续性特征。年均、春、夏、秋、冬季气温序列的平均循环长度分别为9 a、4 a、8 a、5 a和6 a。兰州市春、冬季降水量仍将持续递减,夏季降水持续递增;年平均和秋季降水量变化过程具有反持续性,未来的年平均和秋季降水量将出现增加的趋势,年均、春、夏、秋、冬季降水量序列的平均循环长度分别为9 a、7 a、10 a、12 a和13 a。兰州热岛强度冬季最强,夏季最弱,春秋居中;1月平均热岛强度为1.6 ℃,7月平均热岛强度为0.1 ℃。近50 a兰州市热岛强度逐渐增强,线性趋势达到0.46 ℃•(10a^)-1,未来兰州市热岛强度的变化趋势将以目前的速率持续增强。将定量描述长程依赖性的重标极差分析和非周期循环分析二者结合起来,应用于气候变化的趋势预测研究,是一种新颖、科学、可行的非线性研究方法。     

皇甫川流域气候变化特征及其生态效应分析

气候变化叠加上其它的自然驱动力和人类活动力,必将对区域脆弱的生态系统结构和功能产生重要影响。利用1961～2010年皇甫川流域气候数据、准格尔旗统计年鉴数据,采用数理统计方法和NPP计算模型,分析流域降水、气温特征及其生态效应。结果表明:1961～2010年流域降水、气温的季节和年际波动明显;降水年际变化趋势不明显,而年平均气温上升趋势明显;主要受降水量年际波动影响,流域NPP和农业生态系统生产功能均表现出明显的年际波动变化;NPP变化趋势不明显,而农业生态系统作为自然-社会-经济复合系统,其粮食生产增长趋势明显,但气候暖干化可能会带来农业气象灾害。此外,流域气候波动性大、稳定性差,加剧了土地荒漠化。因此,在皇甫川流域生态建设、环境治理中,要综合采取工程措施、生物措施和农业措施,将气候变化造成的不利影响降低到最低限度。