气象干旱对中亚棉花产量的影响

极端干旱事件频发对中亚棉花生产具有重要影响。本文利用乌兹别克斯坦赞格阿塔实验站棉花大田试验数据评估了APSIM-Cotton模型的适用性,根据CMIP6气候模式模拟的SSP1-2.6、SSP3-7.0和SSP5-8.5等3种共享社会经济路径下的气候变化数据集,分析了2021—2090年SPEI-3干旱指数的变化特征,进而利用APSIM-Cotton模型模拟了考虑CO₂肥效作用的气象干旱对棉花产量的影响。结果表明：APSIM-Cotton模型能够准确模拟乌兹别克斯坦塔什干地区的生育期和产量变化趋势;未来塔什干地区呈现温度明显升高、干旱发生频率明显增加的特征;气象干旱将导致棉花产量下降,SSP1-2.6、SSP3-7.0和SSP5-8.5等3种排放情景下,严重气象干旱导致2021—2050年棉花产量较1961—1990年分别下降28.0%、29.6%和32.1%,2061—2090年棉花分别减产31.5%、33.1%和35.7%,在SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下,极端气象干旱导致2061—2090年棉花产量分别下降41.3%和54.2%;CO₂浓度升高可提高棉花产量,贡献率为14.9%~25.0%,但浓度达到750 µmol/mol以上时,棉花增产幅度将不再持续增加。     

石河子棉区棉株倒伏的气象因子分析

在对新疆石河子棉区乌兰乌苏和莫索湾两个观测点27a的农业气象观测资料进行分析的基础上,对这两个测点棉花植株倒伏进行2 a平行观测,在排除品种、栽培措施、土壤性质和肥力等非气象因子以后,初步得出结论：石河子棉区棉株倒伏的关键时期是花铃期;造成石河子棉区棉株倒伏的主要气象因子是0—30 cm土壤相对湿度和当时的风速及持续时间。     

灰色系统理论在估产中的应用：以吉林省梨树县为例

以吉林省梨树县为例,阐述了利用灰色系统进行了玉米气象估产的方法,其中包括用ＧＭ（１,１）模型进行了趋势产量预测,用灰色关联度分析方法确定主气象因子群,以及利用ＧＭ（１,１）进行气象产量预测等。     

新疆北部20年棉花物候计算和分析--以炮台镇为例

基于single sine物候模型计算新疆北部20年棉花日度累积值，利用系统聚类法分析20年棉花物候变化规律，建立了物候日度和棉花产量之间的回归模型。结果表明：新疆北部棉花主要物候事件播种、出苗、现蕾、开花、裂铃、吐絮和停止生长所需要的日度累积值分别为53．1853．18、109．99、360．97、635．64、1169．61和1180．02日度；聚类分析将20年划分为4个类型即冷年类型、温暖类型、热年和特热年；棉花产量(y)和全年日度累积值(x1)、棉花停止生长日度累积值(x2)和9月份以后的日度累积值(x3)之间存在正相关。     

气象自动站资料在黔南森林火险等级监测预报中的应用

对大量国家级和区域级气象自动站资料的获取和订正,通过对降水、气温、湿度和风速等气象因子对森林火险贡献度数学模型的计算,充分应用在黔南森林火险气象等级的实时监测和预报中。通过多点、多时段的预报值、实时监测值与实况对比检验统计,得出应用系统的实时监测准确率和预报准确率。     

运用气候箱模拟石河子棉区棉花冷害的试验研究

为了确定引起棉花障碍型冷害的主导气象因子,达到及时预报、减轻损失的目的,2003-2005年在新疆石河子棉区乌兰乌苏农业气象试验站内,通过智能人工气候箱实施低温处理试验,模拟2001年石河子地区发生障碍型冷害时的温、湿度变化,并做不同光照强度处理的对比试验。结果表明,棉花在花铃期遭受异常低温冷害之后,其叶片、蕾和幼铃都会出现异常脱落现象,并且其蕾和幼铃先于叶片表现出受害现象,其减少率也大于叶片;而且受害程度不仅与冷害过程中的温、湿度及光照强度有关,而且与冷害发生前所处的环境条件密切相关。     

北京市可吸入颗粒物的空间分布特征及与气象因子的CCA分析

利用93个不同下垫面上的空气监测网点数据、地统计分析工具和克里格(Kriging)方法,模拟北京市城区2008年夏季PM1.O、PM3.O、PM5.O以及气象因子的空间分布.分析北京市城区大气可吸入颗粒物的污染分布特征,同时采用同期气象资料进行典型相关分析(CCA),比较各气象因子对颗粒物浓度的影响大小.结果发现:实验半变异函数符合具有块金值的球状模型;北京城区空气可吸入颗粒物的污染范围主要集中在西南部,西北次之,城区中心污染程度相对较轻;3种不同粒径的可吸入颗粒物与各影响因子的空间相关性存在差异;气象因子方面,相对湿度为城区可吸入颗粒物浓度的主要影响因子,其次为地表温度,影响最弱的为风速.     

福建省复杂地形下旬平均气温分布式模拟

为建立高时空分辨率的福建省复杂地形下气温栅格数据集,利用福建省及其周边33个常规气象站观测资料,基于数字高程模型（DEM）数据,综合考虑海拔、太阳总辐射、地表长波有效辐射对旬平均气温的影响,模拟了福建省复杂地形下旬均温的空间分布。结果表明：1）常规站验证结果显示：各旬气温绝对误差平均值（MAE）最小为0.46℃,最大为2.3℃,全年平均为0.87℃;加密站验证结果显示,MAE最大为2.3℃,最小0.5℃,全年平均为0.96℃。2）模拟结果能反映旬均温的宏观分布规律与局地细节特征。宏观范围内,旬均温受纬度影响较大,由北至南气温逐渐升高,沿海地区旬均温整体高于内陆,山区旬均温明显较低;局地范围内,各坡向上气温差异显著,海拔越高、坡度越大,差异越明显;地形因子对旬平均温的影响具有季节差异,具体表现为冬季时地形因子对旬均温的影响最大,秋季次之,春夏季节中地形因子对旬均温的影响最弱。     

河南省旬降水量的标度不变性分析

利用河南省107个气象观测站1961-2012年逐旬降水量资料,分析了河南省旬降水量的时空变化特征,并利用去趋势波动分析方法探讨了河南省旬降水量的标度不变性。结果表明:(1)河南省逐旬平均降水量及其站间均方差52 a平均为20.6 mm和15.4 mm,其概率分布均不服从正态分布,为正偏态分布。(2)河南省逐旬降水量及其站间均方差的累积离差均具有阶段性变化特征,在阶段内均具有极为显著的线性变化趋势,能够通过信度为0.001极显著水平的检验。(3)河南省逐站旬降水量的标度指数均在0.5以下,表明时间序列具有非持久性。河南省旬降水量标度指数空间变异性较小,具有正态分布的特征。     

东北地区水稻冷害气候风险度和经济脆弱度及其分区研究

应用历年气象、水稻产量资料和冷害指标,分析东北地区水稻低温冷害发生的温度条件、气候频率和风险概率,建立了水稻冷害气候风险度模式,将东北地区分成高、偏高、中等、较低和低风险5级水稻冷害气候风险度区.在气候风险性分析的基础上,考虑各地水稻冷害减产率、总产量和面积比例等经济损失因素,建立水稻生产对低温冷害反应的经济脆弱度模式...     

云南高原楚雄市热岛效应因子的灰色分析

采用云南高原楚雄市和其郊区南华气象观测站近30年的温度差值作为衡量热岛效应的标准,并合理选取楚雄市8项综合指标作为城市热岛效应因子,运用灰色关联度分析法对影响楚雄城市热岛效应的因子群进行了贡献关联度分析.结果表明:人口密度和耗电量是造成城市热岛效应的主要人为因子,风速和日照时数是影响城市热岛效应的主要气象因子.灰色系统协调预测模型的拟合和预测表明楚雄城市热岛效应今后5年有增强的趋势.     

西畴县灾害性天气预报经验

统计西畴县近30年的大雨、暴雨、冰雹等灾害性天气时空分布情况,查阅历年预报会商分析记录和实况天气回顾,找出了造成这类天气的实际影响系统,归纳出该县的四季天气特点、主要气象灾害和主要影响天气系统,着重讨论形成西畴县冰雹、大雨、暴雨天气的典型环流形势和其它影响因子。对形成西畴县冰雹、大雨、暴雨等灾害性天气预报进行经验总结。     

1950—2015年中国棉花生产时空动态变化

基于1950—2015年中国棉花生产分布数据,综合运用时序变化趋势、空间分析等方法,分析中国棉花产量、面积及单产的时空分布特征和重心迁移轨迹,在此基础上量化面积和单产对棉花产量变化的贡献度。结果表明:① 1950—2015年间,中国棉花产量和单产总体呈上升趋势,产量增加521.44万t,单产增加1381.83 kg/hm²,面积经历剧烈波动、平稳发展及3次起落5个时期后,与1950年基本持平;② 棉花产量和面积区域性差距较大,但总体呈增加趋势,单产变化趋势稳定,其中西北内陆棉区棉花生产年际波动最大;③ 1950—2015年中国棉花种植区域中近87%的地区产量增加,约63%的地区棉花面积减少,70%以上地区棉花单产增加。三大棉区产量和单产增加,但增长速率不断减小,西北内陆棉区缩减幅度最小,亦是中国棉花面积增长的主力棉区;④ 中国棉花生产形成“东南—西北”的格局,主产区由黄河流域棉区转为西北内陆棉区;棉花产量和面积重心均向西北方向移动,总移动距离分别为1947 km、1398 km,2010—2015年移动速度最大,分别达到159 km/a、140 km/a;西北内陆棉区生产重心由和田迁至阿克苏,长江流域棉区由六安迁至黄冈,黄河流域棉区则由邯郸迁至聊城;⑤ 全国棉花产量贡献由单产主导逐渐转变为面积主导,从棉区来看,长江和黄河流域棉区亦由单产主导逐渐转变为面积主导,西北内陆棉区则一直为面积主导。     

气候变化对石羊河流域农业生产的影响

用石羊河流域气象站47 a气象观测资料和武威农试站37 a农作物生育资料,探讨流域气候变化背景下农业气象、水文变化特征及对作物布局、生育和产量形成的影响。结果表明:流域内≥10℃积温呈逐年代增加趋势,热量条件好转;气候干旱指数呈逐年代增大趋势,暖干化明显;来水量呈逐年代减少趋势,水问题日趋严重;受气候变暖的影响,易受旱害的高耗水作物春小麦种植面积减小,耐旱、喜温的经济作物玉米、棉花种植面积扩大;春小麦生育进程加快,生育期缩短,对产量形成不利,反之,对喜温作物玉米、棉花等提高产量和品质有利。     

临沭县主要农作物生产潜力的系统分析

论述临沭县农业主要环境资源,应用模型计算小麦、玉米、大豆花生等作物的逐级潜力产产量值及各生态因子对产量的影响。     

应用Cotton2k模型模拟北疆棉花生长结果的分析

Cotton2k模拟模型是一个动态模型,能在生理过程水平上模拟棉花的生长发育和产量形成。通过应用棉花生产管理系统(GOSSYM/COMAY)中一种机理性很强的棉花生长模拟模型Cotton2k,对新疆北部地区棉花的生长状况进行模拟。从生育期的模拟结果分析得出除60%吐絮期误差较大外,其他生育期的模拟结果非常好;从形态发育模拟和实测结果比较表明:形态发育在花铃期前基本吻合;各器官干物质重的模拟和实测结果比较表明:除叶重误差较大外,其他的模拟结果较为满意,特别是植株干重的模拟可以作为精准农业水肥诊断的依据;植株中氮浓度的模拟误差较大,其原因分析有二:(1)棉花在生长发育过程中本身的生物学特性决定了每个生育期对不同肥的吸收量值不同,导致模拟值与观测值有差异;(2)在播种前应对试验地的肥力进行测定,使原始含N量的差异排除,会对模拟结果的精度有所提高。各层土壤含水量的模拟结果表明:耕作层0~45的土壤水分含量差异较大,但是45 cm以下土层的土壤含水量模拟结果与实测值基本吻合;不同水肥处理方式下的产量模拟结果和实测结果比较,产量模拟的误差较大。     

北方农牧交错带植被覆盖的动态变化及其与气候因子关系

利用1991--2000年连续10a逐旬的NOAA时间序列数据,采用最大NDVI值法,分析我国北方农牧交错带植被覆盖的动态变化。结果表明：10a来,年最大NDVI值为0．736-0．848,1994年以后逐年下降;植被覆盖率呈降低趋势,轻度减少与轻度增加的比例差值平均达到38％。在此基础上,结合同期气象数据(月平均气温、降水数据),利用偏相关分析和复相关分析,探讨了不同时期(汛期与非汛期)农牧交错带最大NDVI变化气候驱动的区域分异,将研究区划分为气温相关型、降水相关型、降水气温相关型和非气温降水显著相关型四种类型。     

新垦沙地农作物引种试验

1991-1993年,在山东省夏津新垦沙地上引种了小麦、花生、大豆、棉花共20个品种。经筛选,小麦以小偃6号产量最高,产量达300kg/亩;花生以鲁花9号产量最高,达222kg/亩,大豆以502产量最高,达183kg/亩;棉花以豫棉4号产量最高,籽棉产量达282kg/亩。以上各作物单产分别比原来提高55.14%、9。13%、52.50%、20.17%。     

19世纪后半叶至20世纪初叶梅雨带位置的初步推断

提取《湘绮楼日记》中1869~1916年间长沙、衡阳地区夏半年(4~9月)的逐日天气记录,重建4~9月逐旬平均降水日数序列和6~7月逐候平均降水日数序列,与现代(1951~1980)长沙气象观测数据进行对比,发现当时梅雨期结束于7月3候,较现代推迟2候;梅雨持续时间2~3旬,比现代长约1旬。参考物候信息(历年平均蝉始鸣日期)得出结论:19世纪后半叶至20世纪初,冬季风势力强于现代,压制了副热带高压北进,当时梅雨带位置较现代偏南1~2个纬度。长衡地区因此较现代更接近梅雨带中心,出现了更明显的梅雨。     

利用NDVI时间序列数据分析植被长势对气候因子的响应

本文利用1982～2000年旬合成NDVI时间序列数据,计算2000年3月和5月各旬NDVI偏离历年均值及时间序列NDVI的标准差,进而确定不同土地覆盖类型的Z值在空间域内正态分布特征参数,利用概率密度函数方法将Z值归一化,得到植被长势评价指标标准植被指数(SVI),利用SVI分析2000年3月和5月上旬植被生长状况,在此基础上,利用10个气象站观测的降水量和平均气温资料,分析了各个气象站点19年时间序列的SVI和VCI与降水量和平均气温之间的相关程度,结果表明：(1)在华北平原大部分冬小麦耕作区,3月份小麦生长较好,到5月份,生长与历年相比较差;从3月上旬到5月下旬,生长不良的植被面积有扩张趋势;(2)SVI与植被状态指数(VCI),表明SVI与VCI之间相关显著,SVI作为植被生长状况评价指标是有效的;(3)SVI和VCI与降水量和气温之间尽管表现出一定的相关性,但相关程度都不很显著,表明植被长势是由多因素共同作用的结果,在不同地区、不同时期以及不同植被覆盖条件下,植被长势所受主要控制因子存在很大的差别;(4)在森林覆盖类型区,3月份的植被长势与该月份之前总降水量存在的关系更显著,而与当月降水和当月平均气温关系并不明显,到5月上旬,由于森林覆盖条件下植被绿度达到饱和,引起建立在光谱植被指数基础上的长势评价指标对气温和降水均不敏感;(5)自然植被条件下的灌丛、草原和草甸覆盖区,相对于降水量,植被长势对气温变化的响应更敏感;(6）农作物覆盖条件下,SVI与降水和气温的关系都不明显,而VCI在不同的季节所受影响的主要气候因子不同,3月份,气温成为作物生长的主要限制因子,而到5月份,水分条件成为作物生长的主要限制条件,特别是在华北平原的冬小麦耕种区;(7)利用时间序列NDVI数据在时间域内构建的指标,进行干旱监测存在明显局限性,因为指标对降水量的敏感性在不同季节不同;(8)VCI和SVI与降水和气温的相关分析说明VCI对气候环境的变化更敏感。