广西耕地植被指数月变化特征分析研究

通过互联网直接下载美国地质调查局（USGS）数据中心的全球1km分辨率NDVI10d合成NDVI资料，选取广西南、中、北部5个水田监测点和6个旱地监测点，分析其NDVI月变化特征。结果表明：NDVI的月变化与耕地上农作物生长变化有较密切的关系，可以利用NDVI资料，开展广西农作物生长状况及农业气象灾害的气象卫星遥感监测。     

辽宁省耕地植被指数变化特征分析

利用NOAA/AVHRR资料通道1(0.58~0.68μm)、通道2(0.725~1.1μm)数据计算归一化植被指数(NDVI),对辽宁省5个气候区内1999~2004年208个旱田监测点和84个水田监测点的作物生长状况进行连续监测,分析NDVI年际、旬际变化特征。结果表明:辽宁耕地(旱田、水田)植被指数年际间差异明显,造成旱田年际变化以及地区差异的主要原因是降水时空分布不均匀的结果,因此旱田2004年NDVI达到近年最大,2001年较低;而造成水田年际差异以及地区差异的原因是受水田用水状况以及光温条件的影响,水田2003年NDVI最大,2001年较低。在整个生长季内(5~9月份),辽宁耕地植被指数呈单峰型变化,从5月上旬开始到6月中旬是缓慢增长阶段,6月下旬到8月下旬快速增长并达到最大,之后又迅速降低;2004年耕地植被指数旬变化趋势与6 a平均植被指数旬变化趋势基本相同,但作物生长前期NDVI较6 a平均值低,主要原因是受到2004年春夏之交严重干旱的影响。     

1985～2002年锦州耕地土壤水分状况变化分析

依据1985～2002年锦州农业气象试验站土壤湿度资料及土壤水分特性值,分析了锦州耕地土壤水分的年季变化及垂直(剖面)分布,并结合定性分析结果,得出了土壤水分随时间和深度的变化特征,为农业生产服务提供科学依据。     

广西耕地植被指数月变化特征分析研究

通过互联网直接下载美国地质调查局 (USGS)数据中心的全球 1km分辨率 NDVI10 d合成 NDVI资料 ,选取广西南、中、北部 5个水田监测点和 6个旱地监测点 ,分析其 NDVI月变化特征。结果表明 :NDVI的月变化与耕地上农作物生长变化有较密切的关系 ,可以利用 NDVI资料 ,开展广西农作物生长状况及农业气象灾害的气象卫星遥感监测     

1985～2002年锦州耕地土壤水分状况变化分析

依据1985～2002年锦州农业气象试验站土壤湿度资料及土壤水分特性值，分析了锦州耕地土壤水分的年季变化及垂直(剖面)分布，并结合定性分析结果，得出了土壤水分随时间和深度的变化特征，为农业生产服务提供科学依据。     

升温1.5℃和2.0℃情景下中亚地区干旱耕地暴露度研究

基于CMIP5中的5个全球气候模式统计降尺度的降水、最高和最低气温等数据,利用标准降水蒸发指数（SPEI）和强度-面积-持续时间（IAD）方法识别全球升温1.5℃与2.0℃情景下中亚地区干旱事件,结合30 m分辨率土地利用数据,探讨中亚干旱事件的演变及耕地暴露度变化。结果表明：相比基准期（1986—2005年),中亚地区的降水和潜在蒸发量均有所增加;全球升温1.5℃与2.0℃情景下,中亚地区的干旱事件频次、强度和面积均将增加,其中重旱和极旱事件的频次和影响面积大幅上升,而中旱事件的频次和影响面积持续下降;1986—2005年中亚地区年均干旱耕地暴露度约11.5万km2,全球升温1.5℃和2.0℃情景下,干旱耕地暴露度将分别上升到17.9万km2和28.6万km2,且暴露在极旱下的耕地面积增加最明显。全球升温1.5℃与2.0℃情景下,增加的干旱事件将会严重威胁当地农业生产和粮食安全,中亚地区需对干旱事件采取长期的减缓与适应措施。     

卫星遥感技术在评估洪涝区地力受损程度中的应用

通过植被指数曲线图与植被指数数字化图的分析，对受灾耕地作物长势与地力进行宏观评估，为灾区的国土整治提供科学依据。     

气候生产潜力是耕地质量评定因素之一

气候生产潜力是耕地质量评定因素之一郝任侠，黄峰丽（宝鸡市气象局宝鸡·７２１００６）影响土地的基本要素有气候、地质地貌、土壤、水利及社会经济条件。而其中又以气象条件影响更为突出。所以任何地方的农业生产都应考虑气象因素。通常旱地质量等级评定方法是采用单元...     

基于五点加权平均法的耕地复种指数遥感监测研究

应用NASA（美国国家航空和宇宙航行局）提供的MODIS归一化植被指数（NDVI）数据,采用五点加权平均法对NDVI时间序列曲线进行平滑,由于NDVI时间曲线的波动变化能够反映1a内作物群体生物量的变化,曲线波峰所对应的是农作物群体生物量最大时相,因此可以通过提取1a内耕地NDVI时间序列的波峰频数,计算得到耕地的复种指数。监测结果与统计资料的计算结果比较表明,采用五点加权平均法监测耕地复种指数是可行的。     

太湖地区冬小麦田与蔬菜地N2O排放对比观测研究

2003年11月8日至2004年6月5日对太湖地区相邻的蔬菜地和稻麦轮作生态系统的冬小麦田,在当季不施肥情况下的N2O排放进行了田间同步对比观测,分析了N2O排放时间变化以及土壤湿度、土壤温度、土壤速效氮含量和农业管理措施对N2O排放的影响。研究结果表明,小麦播种前的耕翻(表层大约7cm土壤旋耕)处理不会明显改变稻麦轮作农田整个旱地阶段的N2O排放总量,但却使小麦生长季初期的N2O排放明显减弱69%(p<0.01,p为相关概率),使小麦生长季后期的N2O排放明显偏高2.6倍(p<0.05),而对其余时间段的N2O排放作用不明显。与长期实行稻麦轮作的旱地阶段农田相比,由稻田改种蔬菜20多年的蔬菜地,其整个观测期的N2O排放总量比免耕处理小麦田同期的排放高85%(p<0.05),比耕翻处理小麦田同期的排放高99%(p<0.01)。蔬菜地N2O排放偏高的原因是土壤速效氮,特别是铵态氮含量明显偏高(p<0.01)。     

电场时序差分在雷电预警中的有效性分析

目前国内应用地面大气电场仪进行雷电预警一般使用阈值法,这一方法直接使用电场观测值的多重阈值来进行预警,在实际应用中容易出现误报和漏报的现象.本文通过对晴天大气电场和雷暴天气大气电场分析了大气电场时序差分的基本特征,并结合SAFIR3000闪电定位观测数据,对典型雷暴过程下的电场时序差分进行了深入分析.本文还选取了有雷暴发生和无雷暴发生的预警应用个例进行了分析,分析结果表明电场时序差分的应用能在一定程度上提高雷电预警的效率.     

大气电场仪观测结果的修订

大气电场仪是测量大气电场的重要设备,其测量结果受多种因素影响.通过一系列对比试验表明:电场仪采用探头正置或倒置结构时的观测结果基本一致,倒置结构有利于避免雨水带来的影响.不同的安装环境对测量结果的影响很大,为了消除这种影响,提出了对观测数据进行地面修订的方法,得到不同天气条件下的修订系数.所得结果对于实现多站电场仪联网观测的数据一致性有重要实际意义.     

近5年大气科学外场试验及其重要成果

回顾了近5年欧美等国实施的4次外场试验，这些试验大都针对灾害性天气，例如暴雨、洪水和强风等的预报问题而设计。外场试验期间，建立 “目标观测”的概念并在试验中进行了实际应用。来自不同观测平台具有高时间和空间分辨率的传感器给出了大量大气运动实况的详细记录，对其中包含的，或许我们目前还不能完全理解的大气运动规律的认识，是改进预报的重要途径。这些外场试验所收集的所有资料，几乎都可通过Internet得到。     

2013年“西马仑”台风大气电场特征分析

利用中国气象局提供的台风定位资料和厦门市气象局测得的大气电场等资料,采用对比分析等方法分析了1308号台风"西马仑"登陆后的大气电场变化特征及其与闪电和降水的关系。分析结果表明:测站大气电场、降水和地闪的变化主要受"西马仑"台风后部云系影响。降水强度与负电场强度之间有着较好的对应关系。强降水时段地闪频次较低;地闪活动滞后于大气电场变化5~20min,地闪密集时段也是大气电场跳变最为剧烈的时段。     

Enhanced alignment of plate ice crystals in a non-uniform electric field

An atmospheric electric field exerts a torque on both column and plate ice crystals. Columns tend to align along the direction of the field. One diameter of plate crystals also aligns parallel to a field, while a non-uniform diverging field leads to further orientation and proscribes a secondary orientation along the direction of least divergence. A laboratory investigation treats the electrical orientation of thin plate ice crystals in a non-uniform field as a two-step process. In the model, the average field provides the primary torque and aligns one diameter of the plate crystal while simultaneously a spatially varying component of the field aligns the perpendicular diameter. The first element of the process, the primary torque, has been investigated previously. The complete reorientation, caused by a secondary torque, is investigated herein. Experimentally a stronger field with sufficient non-uniformity is required to demonstrate the secondary torque. The realignment caused by this torque depends also on the strength of the aerodynamic torques on the falling ice crystals. Experiments in a laboratory cold chamber with small thin plate crystals in an electric field provided by a charged rod demonstrate crystal reorientation by changing the reflections of a beam of white light. A model incorporating electrical torques is applied to the laboratory observation and used to investigate the possibility of the effects occurring in the atmosphere. Fields near lightning strokes, which are strong but of short duration, may reorient small crystals. Larger crystal aggregates like planar snowflakes are governed by the same electrical torques. It is suggested that the secondary torque realignment might be observable for aggregates large enough to be detected by radar in cases pertaining to weaker but longer duration fields associated with cloud electrification. A simplification of the model is used to investigate electrically caused crystal motion and linear aggregation, with applications to the atmosphere and to lightning initiation.     

欧亚大陆晴天大气电场变化特征统计分析

对欧亚大陆中纬度陆地9个晴天大气电场观测站点的观测数据进行了分析。结果表明:欧亚大陆中纬度陆地9个站点晴天大气电场强度的日变化主要成单峰单谷和双峰双谷两种波形。各站点的晴天大气电场强度季节变化也较为明显:冬季晴天大气电场强度值较大,夏季晴天大气电场强度值较小。晴天大气电场强度值的日变化总体上与大气电导率呈负相关,与爱根核浓度、绝对湿度呈正相关,并且温度梯度也对其有一定的影响。     

基于大气电场的雷电监测预警方法

利用大气电场强度数据设计了一种雷电监测预警方法,并对江西省南昌县2020年8月的一次雷电过程进行预测。首先对大气电场仪采集的电场数据进行去噪处理和缺失填补,然后利用经验模态分解法分解大气电场数据,得到大气电场数据的幅值和频率的分布特征,运用多元回归模型构建雷电预警模型,预测未来一段时间内的大气电场强度值。参考大气电场强度等级划分表,开展雷电监测预警。结果表明,运用模型预测的大气电场强度结果与实况之间的可决系数均在0.9以上,即大气电场强度预测结果与实况较为接近,该监测预警方法具有一定的可行性。     

一次大范围海效应暴雪的雷达反演风场分析

用EVAP(Extended Velocity Azimuth Processing)方法对2010年12月30日发生在山东半岛的一次海效应暴雪过程进行风场反演,以了解暴雪过程中雷达回波和低层风场的特征。得出以下结论:(1)烟台和威海暴雪发生时间不同步,降雪带有明显东移的过程,对应烟台强回波带逐渐向东移动,而威海回波位置少动。(2)雷达回波开始产生于渤海,减弱也始于渤海;强回波带的位置与风场的辐合区有很好的对应关系。(3)反演风场水平切变线的移动,会引起强回波带的波动;烟台北部切变线相对稳定,南部切变线西移,致使强回波带沿顺时针方向旋转;威海南部切变线位置相对稳定,北部切变线西移,引起强回波带沿逆时针方向旋转。(4)辐合切变线是由经过辽宁南下的东北风与山东半岛的西北风(西风)辐合构成;切变线受西风分量减弱的影响而发生移动。     

用二步变分法反演的单多普勒雷达 风场研究中尺度暴雨

采用二步变分法反演多普勒雷达风场来研究中尺度暴雨过程.首先采用多元最优插值方法将常规探空资料插值生成初始风场,在此基础上在不考虑背景场约束以及三维风场平滑量约束的条件下极小化目标函数,反演出的三维风场作为最终反演所需的背景场,然后再进行反演得到最终的三维风场.将最终反演结果与WRF模式模拟的结果进行对比检验,两者的一致表明此方法具有一定的可用性,并用得出的结果分析了2005年6月发生在江苏中部的一次中尺度暴雨过程,初步揭示了强降水中心形成的原因,印证了采用二步变分法反演多普勒雷达风场可以揭示出中小尺度降水的特征.