参考作物蒸散量计算方法在极端干旱区的适用性

参考作物蒸散量不同计算方法在极端干旱的塔克拉玛干沙漠腹地的适用性鲜有研究。依据塔克拉玛干沙漠腹地收集的2005-2010年的气象资料,以Penman Monteith为标准,运用8种参考作物蒸散量不同计算方法,探讨在塔克拉玛干沙漠腹地的适用性及计算结果的差异性。结果表明：在极端干旱的塔克拉玛干沙漠腹地,Penman1948、FAO24-Penman、Irmark Allen、Makkink、Priestley Taylar计算结果偏小,而FAO Penman修正法计算结果偏大,仅Kimberley Penman和Hargreave与Penman Monteith的计算结果没有显著差异。 以2004年3-12月气象资料检验Penman1948、FAO24-Penman、Irmark Allen、Makkink、FAO Penman修正法和Priestley Tayla修正公式,计算结果与Penman Monteith月偏差仍然较大。偏差较大的原因是3种Penman计算方法均采用了不同的风速修正方法,由风速引起的空气动力项所占的参考作物蒸散量月贡献率不同,而Irmark Allen、Priestley Taylar和Makkink 3种方法仅考虑了辐射项,忽略了空气动力项。因此,这6种计算方法在极端干旱的塔克拉玛干沙漠不适用,仅有Kimberley Penman和Hargreave可以适用。     

基于湿润指数的新疆甘家湖地表干湿状况变化趋势

利用1953—2013年甘家湖梭梭林自然保护区内精河和乌苏气象站的逐月气象资料,采用伊凡诺夫公式计算出了逐月潜在蒸散量和湿润指数,分析了地表干湿状况的年际变化、季节变化及其主要影响因素。结果表明:1冬半年、夏半年和全年的多年平均潜在蒸散量分别为298、1 107 mm和1 407 mm,潜在蒸散量在冬半年随时间呈下降趋势,在夏半年和全年潜在蒸散量呈明显上升趋势。2春、夏季湿润指数的年际变化呈减小趋势,秋、冬季和全年湿润指数的年际变化呈增加趋势。根据湿润指数相对应的气候区划标准,春季甘家湖自然保护区为半干旱地区,夏季和秋季为极干旱区-干旱区,冬季为干旱区的亚湿润区-湿润区。3湿润指数与降水量、水汽压和相对湿度呈正相关,与风速、气温和日照时数呈负相关;相对湿度变化对湿润指数变化影响最大,其次是日照时数、气温、水汽压和降水量,影响最小的是风速。     

甘肃中东部半干旱区参考作物蒸散量多种计算方法的比较研究

为明确甘肃中东部丘陵沟壑地区参考作物蒸散量(ET0)在气象资料短缺条件下的计算方法,依据6个气象站的长系列资料,以FAO Penman-Monteith方法为标准,对7种ET0计算方法进行评价。结果表明:Hargreaves与FAO Penman-Monteith吻合最好,其次为Jensen-Haise,各地区年均标准偏差(RMBE)分别为120.0 mm、446.1 mm。Pennman、FAO-17 Penman、FAO-24 Radiation、Preiestley-Taylor计算结果偏高,各地区年均RMBE在3 122.1～1 383.4mm间,以FAO-24 Radiation差异最大。8种方程计算的年内月均ET0趋势基本呈单峰曲线,峰值出现在7月份。Hargreaves、Jensen-Haise两种方程3-9月差异大于1-2月和10-12月份; Penman、FAO-17 Penman、FAO-24Radiation、Preiestley-Taylor、Makkink 5种方程7月份差异最大,地区间表现不一。不同的方程与FAO PenmanMonteith方程均存在显著的线性相关关系(0. 994**≤R≤0.8743**),回归系数t检测均达到显著水平,以FAO Penman-Monteith方程为基础对各方程进行矫正是可行的。     

1961～2010年甘肃合作地区草地潜在蒸散量及地表湿润度变化特征

为了对青藏高原东北部边坡地带潜在蒸散量和地表湿润度的变化进行研究,利用甘肃省合作市气象站1961～2010年的地面气象观测资料,根据Penman-Monteith模型计算了合作地区草地潜在蒸散量,发现合作地区年潜在蒸散量呈明显上升的趋势,上升趋势为13.0mm/10a;地表湿润度以-0.02/10a的趋势减小,出现了明显的暖干化趋势。温度升高和相对湿度下降是造成合作地区草地潜在蒸散量上升的主要气候影响因子,同时日照时数增加、降水量减少和风速增大对合作地区草地潜在蒸散量上升也有重要影响。     

不同ET0计算方法在内蒙古东部地区适用性比较

内蒙古东部地区,土地资源丰富,但气象站点偏少,相关气象资料匮乏,应用FAO56 Penman-Monteith法计算ET0在多数地区相对困难。依据内蒙古东部地区典型气象站点(通辽气象站)1974—2013年40年气象资料,以FAO56 Penman-Monteith法作为标准,以FAO~(-1)7 Penman法、Hargreaves-Samani法、Priestley-Taylor法、Irmark-Allen拟合法分别对ET0进行计算,就其与FAO56 Penman-Monteith法的相关性进行分析。结果表明,Hargreaves-Samani法和Priestley-Taylor法的计算结果要明显高于FAO56 Penman-Monteith法计算所得的结果,不适合内蒙古东部地区应用;FAO~(-1)7 Penman法结果与FAO56 Penman-Monteith法相关性最好,但是4—9月份相对误差较大;Irmark-Allen拟合法结果最接近FAO56 Penman-Monteith法(相对误差19%,R20.92),计算简单且所需气象资料最少,更适宜内蒙古东部地区缺测气象条件下ET0的计算。     

陇东南干旱区农田土壤水分蒸散变化特征

用Peman公式计算了20世纪60~90年代陇东南旱作区农田40 a潜在蒸散值,分析了潜在蒸散的时空变化并与蒸发器实测值进行比较。结果表明:潜在蒸散值受气温、降水的支配比较大,80年代最小,其次为70、60年代,90年代增幅最大,其中关山区增幅最为明显;90年代各地各季潜在蒸散值均达到高值点,其中夏季最高,冬季最小;潜在蒸散量与实测蒸发量变化趋势基本一致;60~90年代各地平均年潜在蒸散值比实测值高30%左右,其中春、夏、秋三季潜在蒸散均大于蒸发器所测值,以夏季相差最大,达50%左右,冬季潜在蒸散则小于蒸发器所测值;90年代以来,各地土壤水分亏缺值增多,尤以春季亏缺最多,对作物生长影响较大。     

黄河流域潜在蒸散量时空格局变化分析

根据国家气象局整编的1957-2001年黄河流域93个气象站点的气象资料,应用1998年FAO最新推荐的Penman-Monte ith法计算潜在蒸散量,在此基础上使用克里格（Kriging）插值法生成黄河流域潜在蒸散量的分布图。结果显示：黄河流域多年平均潜在蒸散量空间分布格局受气候、地形地貌等多种因素的影响,具有明显的地域性差异。潜在蒸散量总的特点是东高西低,北高南低,由东北向西南逐渐递减;从时间尺度上看,自1957年以来,潜在蒸散量总体上呈＂下降-稳定-上升＂趋势,在20世纪90年代末增到最高;季节变化为夏季〉春季〉秋季〉冬季;具体到各月的变化趋势,黄河流域上、中、下游潜在蒸散均以5-7月份最多,11月至翌年2月最低,且不同区域之间存在着明显的差别。     

京津冀地区近50年气温、降水与潜在蒸散量变化分析

利用京津冀地区22个气象站1960年到2010年逐日的气象要素观测资料,采用彭曼公式计算该地区近50年逐日的潜在蒸散量.在此基础上,利用气候倾向率检测、时间序列MK突变检验以及年代际分析等方法分析了该地区近50年气温、降水和潜在蒸散量的时空变化特征.结果表明:京津冀地区近50年来气温升高显著;大部分地区降水减少;整个地区潜在蒸散量都在减少,东南部减少的更快.气温升高和降水减少导致整个区域变得干旱化,但潜在蒸散量的减少,缓解了一部分干旱化的趋势.     

基于辐射的潜在蒸散发量估算方法在黑河流域的适用性分析

准确估算流域潜在蒸散发量(PET)具有重要意义。文中基于黑河流域16个国家基本气象站1990～2000年的历史气象数据,利用FAO56-PM法和其它6种基于辐射的PET估算方法,对各站点PET进行估算。以PM法的计算结果作为标准,对6种方法进行参数校正,并对其估算精度进行评价。结果表明:采用初始参数时,Hargreaves法在黑河流域的PET估算精度最高。经过参数校正,Makkink法估算PET的精度最高。因此,在计算黑河流域PET时,推荐使用经过参数校正后的Makkink法。     

近50年中国西北地区干湿演变的时空特征及其可能成因探讨

在全球大幅度变暖的背景下,西北地区的气候变化及其响应受到越来越多的关注。为了进一步探讨其气候变化过程与机理在时间与空间上变化的差异性,选取中国西北地区(80°E～115°E,32°N～50°N)1961-2004年140个气象台站逐日降水、日照、风速、水汽压、温度等资料,根据Penman公式计算了潜在蒸散量,并根据其与降水的关系建立了干燥度指数。采用自组织特征映射神经网络的方法,根据上述多种物理量进行西北地区内部的气候区划,寻找不同的区域异常中心。在此基础上,采用正交小波分解的方法,对各异常区域中心的干燥度序列进行分析。最后对北大西洋涛动指数对我国西北地区的区域气候变化的影响进行多时间尺度的相关分析,并从大气环流异常的角度解释其影响机制。     

潮白河流域气象水文干旱特征及其响应关系

利用潮白河流域7个气象站1960-2011年逐月降水以及密云水库同时期入库流量数据,分别以SPI和SDI两个干旱指标表征气象、水文干旱,采用游程理论、M-K检验、滑动t-检验、Spearman秩相关检验等方法研究了该流域气象水文干旱特征,并探求水文、气象干旱的响应关系。结果表明：研究期内潮白河流域气象干旱多以短历时干旱事件为主,历时1-2个月的干旱事件达研究期内气象干旱事件总次数的67.18%;但是气象干旱的年干旱烈度及其历时未通过MK趋势显著性检验,其线性斜率值仅为-0.025和-0.005,变化趋势不明显。而水文干旱存在极长历时重烈度干旱事件,历时达4个月以上的干旱事件达研究期内水文干旱事件总次数的46.54%,最长干旱历时达45个月;且研究期内水文干旱的年干旱烈度及其历时均通过显著性检验,线性斜率值达-0.419和0.228,变化显著;二者均在1980年和1998年出现突变现象。自20世纪90年代末以来,潮白河流域水文干旱频繁发生,且多为长历时连续干旱。研究期内水文干旱滞后气象干旱约1个月。     

Use of geographic information systems in warning services for late blight*

One of the important aims of the German Crop Protection Services (GCPS) is to reduce spraying intensity as part of an environmentally friendly crop protection strategy. ZEPP is the central institution in Germany responsible for the development of methods with the goal of improving the control of plant diseases and, to this end, more than 20 meteorological data‐based models have been developed and introduced into practice. This study shows that it is possible to improve the accuracy of the results given by the models by using Geographic Information Systems (GIS). The influence of elevation, slope and aspect on meteorological data was interpolated with GIS and the results were used as input for forecasting models. The results will be presented as spatial risk maps on which areas of maximum disease risk are displayed. The modern presentation methods of GIS enable the results to be displayed in a more user‐friendly way.     

安徽省稻曲病气象等级预报方法研究—以池州为例

为进一步明确安徽省稻曲病发生关键期, 探索稻曲病气象等级预报方法, 以满足对该病害气象等级预报的服务需求?本文以安徽省池州市为例, 利用1995年-2018年一季稻稻曲病观测数据和同期气象资料, 通过相关分析确定稻曲病发生关键期?根据稻曲病大发生对适温高湿环境的需求及不同降水等级和温度对稻曲病发生程度的影响不同, 以稻曲病发生关键期降水日数为基础, 引入雨量系数和温度系数, 形成稻曲病发生综合气象条件指数, 通过最优曲线回归分析, 建立稻曲病预报模型?结果表明, 7月下旬至8月中旬是池州市一季稻稻曲病发生关键期; 综合气象条件指数与稻曲病病穗率相关性明显高于降水日数与病穗率相关性; 预报模型回代检验准确率为81.0%, 2016年-2018年模型预测结果均与实际情况相吻合, 由于样本中轻发生和大发生年份较少, 对轻发生和大发生预报的准确性需在样本丰富条件下进一步验证?模型在业务应用中, 可结合CFSv2模式逐日降水和气温预报产品, 提前10~30 d开展稻曲病气象等级预报, 对做好稻曲病的防治工作具有重要参考价值?     

玛纳斯河流域绿洲沙尘暴趋势及其与气候因子的关系

利用玛纳斯河流域绿洲区3个气象站1959-2007年的气象资料,借助小波分析、混沌理论、R/S分析和非参数检验等方法,分析沙尘暴频数的趋势、周期、混沌特性以及气候因子对沙尘暴的影响。结果表明：玛纳斯河流域绿洲沙尘暴频数呈减少趋势,并集中于春、夏两季;该流域绿洲沙尘暴频数存在明显的4年和17年周期性变化;根据R/S分析,...     

基于大尺度因子的江苏稻区稻瘟病气象等级长期预测

为较早地准确预测水稻稻瘟病发生发展的气象等级,利用大气环流和太平洋海温对气象条件影响的滞后性,采用最优相关和空间拓扑分析技术,结合滑动平均和主成分识别法,筛选出对江苏稻区稻瘟病指数影响最显著且稳定独立的大尺度预报因子,分别建立了基于大气环流因子和基于海温因子的稻瘟病气象等级长期预测模型。经历史拟合和试报检验,模型效果理想,能提前一个月预测出水稻稻瘟病发生的气象等级。该模型的预测结果对江苏稻区稻瘟病防治具有重要意义。     

棉花生长期的气候变化对棉花生产的影响——以新疆昌吉回族自治州为例

利用新疆昌吉回族自治州主要棉区4个代表站1961-2005年4-10月的气象资料及昌吉市近10年棉花发育期观测资料,分析气候变化对当地棉花生产的影响.主要表现在:气候变化导致45年来终霜期提早、初霜期推迟;而近10年平均初、终霜出现日期均较稳定,对棉苗生长影响不大,对部分年份的棉花品质可能造成一些影响.其次,10℃界限温度初日自20世纪90年代以后逐渐提早;10℃终日自20世纪70年代以来变化不大.45年来,10℃界限温度持续天数呈逐年延长的趋势,约2d(L/10 a,尤其近10年最长.≥10℃积温也呈增高趋势,为57.4℃·d/10 a,且近10年为热量条件最好的时期,不仅对当地棉花的生长发育有利,而且使昌吉州棉花种植界限发生了明显变化,棉花种植区域向东扩展了100 km,适宜种植海拔高度也提高了200 m左右.但是近10年降水分布极不均匀以及日照时数减少的事实对棉花生产有不利影响.     

利用极轨气象卫星监测草原和森林火灾

本文较系统地阐述了利用极轨卫星ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ资料遥感监测草原、森林火灾的原理和方法。在区分真假火点、计算总过火面积及不同植被类型各自的过火面积方面提出了自己的方法。并探讨了利用气象卫星于火灾上存在的问题，以及今后的研究方向和需要改进、完善的内容。     

黄土高原马铃薯晚疫病发生发展与气象条件关系的研究—以甘肃定西市为例

应用1991-2005年马铃薯晚疫病发生地点、面积、发展趋势等资料,结合气象要素观测资料,采用数理统计方法,分析马铃薯晚疫病发生发展及其与气象条件的关系。结果表明:研究区域马铃薯晚疫病历年发病面积比例呈显著上升趋势,发病面积比例以每年3.5437%的速度增加。马铃薯晚疫病发病面积比例与5~10月马铃薯生长季相对湿度、降水量、气温等呈正相关,而与日照时数、平均风速呈负相关。当可控条件一定时,气象条件是马铃薯晚疫病发生发展的主导因素。本文建立了马铃薯晚疫病发病面积比例气候预测模型,为马铃薯晚疫病的积极防治及科学决策提供了依据。     

新疆乌-昌地区太阳能资源精细化时空变化分析

利用新疆乌昌地区16个气象站1961年至2009年的逐日日照时数资料和乌鲁木齐站逐日太阳辐射资料,在使用气候学方法估算出各站逐年太阳总辐射的基础上,采用线性趋势分析和Mann-Kendall检测对年日照时数和年太阳总辐射变化趋势、突变特征进行分析,应用混合插值法建立年日照时数和年太阳总辐射多年平均值及其突变前后变化量的空间分布式数学模型,在ArcGis平台上完成基于数字高程模型(DEM)数据的年日照时数和年太阳总辐射及其突变前后变化量的100m×100m格点的精细化分布式模拟。结果表明:乌昌地区年日照时数和年太阳总辐射总体表现为"平原多,山区少;东部多,西部少"的空间分布格局。近49a,乌昌地区年日照时数和年太阳总辐射呈较显著的减少趋势,并分别于1986年和1984发生了突变性的减少,但突变后较突变前,各地年日照时数和年太阳总辐射变化具有较明显的区域性差异,其减少幅度总体表现为平原多于山区,东部多于西部。