节能型日光温室黄瓜霜霉病气象等级预报方法研究

利用山东省莱芜、临淄、利津2009—2012年12—5月温室内外气象观测数据,通过逐步回归构建不同天气状况、不同月份、不同时间段内的温室内逐小时气温、相对湿度预报模型;基于小气候预报模型和黄瓜霜霉病发病概念模型,对济南冬季试验温室内黄瓜霜霉病进行气象等级预报,结果显示,预报时段内无重度霜霉病害发生,与实际情况相符合。     

寡照对温室黄瓜花果期生长及产量品质影响研究

为了探讨寡照对日光温室黄瓜花果期生长发育、产量和品质的影响,以黄瓜品种"德瑞特L108"(Cucumis sativus L.cv.Derit L108)为试材,通过不同遮阴日数(1 d、3 d、5 d、7 d、9 d)及恢复控制试验,研究寡照对日光温室黄瓜生长及果实品质的影响。结果表明:1)持续寡照日数超过5d,黄瓜株高和茎粗生长受到显著影响,尤其是茎粗存在变细现象,7 d以上对植株生长影响不可逆。2)黄瓜果实横径、长度生长速率和果重受寡照影响程度存在一定差异,果实上下两端横径长势对寡照较为敏感,连续寡照3 d时影响即达显著水平,可导致上端横径生长速率降低0.87 mm·d~(-1),下端为0.73～0.99 mm·d~(-1);果实中部横径和长度增长速率在寡照5 d以上时影响达显著水平,生长速率降低0.88 mm·d~(-1)和0.87～1.00 cm·d~(-1);与对照(以CK表示)相比,寡照3 d的单果重降低18.7 g,寡照日数每延长1 d,单果重降低2～3 g。3)果实的外观等级受寡照影响较大,1～5d寡照,特级果比例降低9.4%～43.0%;持续寡照5 d以上二级果和坏果比例明显升高,连续寡照9d,二级果和坏果比例达到20%和25%;寡照3 d以上,果实含水率与CK差异即达到显著性差异;维生素含量对寡照影响反映敏感,1～5 d寡照,果实维生素含量降低6%左右,7 d以上的寡照日数,则降低10%～13%;寡照持续日数超过5 d,花青素和有机酸含量影响较大;持续寡照日低于7 d时,可溶性糖含量对寡照影响敏感度相对较低,超过7 d其含量达到显著性差异,且寡照日每延长1 d,其含量降低4%。     

国内设施种植气象灾害研究进展

设施种植的主要气象灾害有低温（冷冻害）、寡照、风灾、雪灾及其复合灾害等,从国内设施种植气象灾害指标、灾害监测预警、灾害风险及灾害影响等方面对前人研究成果和进展进行归纳总结。灾害指标的研究所采用的方法主要是人工控制试验或对历年实际发生的灾害样本进行分析总结;灾害监测预警方法一般是用设施内小气候或设施外气象条件作为灾害指标,将灾害指标植入计算机系统,对灾害进行监测预警;风险评估多是从灾害的危险性角度去研究,确定灾害的风险概率、风险指数等;灾害影响的研究多集中在对作物生理生态反应等方面。同时从设施种植气象灾害研究存在的薄弱环节出发,提出设施种植气象灾害指标、灾害监测预警评估方法及灾害的影响等方面仍是今后一段时间研究的重点和热点。     

变化环境下中国东南沿海致灾气旋及其人口暴露度研究

本文基于气象观测站的逐日气压、风速和降水量确定致灾气旋阈值,结合区域气候模式COSMO-CLM (CCLM)输出,研究中国东南沿海地区2021—2050年RCP2.6、4.5、8.5情景下致灾气旋的时空变化特征。并采用人口-发展-环境分析模型(PDE),预测共享社会经济路径SSP2下东南沿海地区人口发展趋势,揭示了致灾气旋人口暴露度演变。研究表明:(1) RCP2.6情景,东南沿海地区平均每年发生致灾气旋6.3次,风速和降水量较基准期(1986—2005年)分别增加9%和15%,72%区域致灾气旋人口暴露度有所增加。暴露在超基准期最大影响面积和最强风速下的致灾气旋人口分别增加2.1亿和0.1亿。(2) RCP4.5情景,致灾气旋年均发生7次,风速和降水量较基准期分别上升16%和32%,89%地区致灾气旋暴露人口增加。暴露在超基准期最大影响面积和最强风速下的致灾气旋人口分别增加2.6亿和0.5亿。(3) RCP8.5情景,致灾气旋年均发生5.8次,风速和降水量较基准期分别增加32%和50%,65%区域致灾气旋暴露人口度有所增加。暴露在超基准期最大影响面积和最强风速下的致灾气旋人口分别增加5.7亿和1.9亿。(4)相比RCP2.6,RCP8.5情景致灾气旋风速和降水量高出23%和35%,暴露于超基准期最大影响面积和最强风速的致灾气旋人口分别多3.6亿和1.8亿。控制温室气体浓度对降低致灾气旋的不利影响具有重要意义。     

基于HBV和ANN模型的沂河流域暴雨洪涝临界雨量确定方法研究

以沂河流域临沂站以上区域作为研究对象,基于数字高程模型(DEM)及GIS技术提取流域并划分子流域,对流域内气象站的降水记录采用泰森多边形法建立研究时段内的逐日面雨量序列,构建人工神经网络(ANN)和HBV水文模型。利用模型寻求流域内面雨量与河流水文特征的定量关系,结合不同的特征水位推算研究流域内不同等级的致灾临界雨量。结果表明:1基于两种模型建立的降水-径流关系均能取得较好的模拟效果,在研究流域内具有很好的适用性;2HBV模型作为一种半分布式水文模型能够更好地反应出洪水过程的物理特征,故当ANN模型由于大洪峰样本不充分导致临界雨量值确定不准确时,HBV水文模型的计算值更宜作为风险预警指标;3对比分析两种模型的结果,确定出基于不同前期水位的一、二、三级风险致灾临界雨量分别为:257~310mm,152~247mm,100~203mm。精细化确定的临界阈值可以为开展灾害预警服务提供依据。     

福建台风灾害特征及其防御对策研究

根据历史台风路径、强度和灾害实况等资料,对影响福建的台风灾害划分为较大、重大和特大3个等级,同时提出按照3个等级进行科学设防,从而提高防灾抗灾的主动性,减少盲目性。研究表明,(1)在1949~2005年的57 a里,福建共出现特大台风灾害40次,平均约3年出现2次;在所有台风移动路径中,直接登陆型台风的致灾风险最大,闽南-粤东地区是历史上我国大陆遭受特大台风灾害最频繁的地区,平均每年有1个西太平洋台风穿过巴士海峡后在闽南-粤东沿海登陆。(2)地形作用极易在迎风坡形成台风暴雨中心,戴云山脉东南侧的德化、安溪、南安和永春的台风暴雨平均雨量分别是崇武(沿海站)的3.1,2.8,2.7和2.7倍。(3)防台减灾是一个涉及全社会方方面面的科学-社会系统工程,只有政府组织领导,依靠行政手段,动员全社会防灾抗灾,才能把灾害减轻到最小程度。     

山东省设施农业生产季连阴天时空演变特征及其影响

利用山东省59个国家级气象观测站1961—2018年逐日日照时数及32个设施农业小气候观测站2008—2018年逐日气温观测资料,采用线性回归法、Mann-Kendall突变检验法及反距离权重插值法等分析了设施农业生产季连阴天时空分布和变化规律及其对设施内气温条件的影响。结果表明,时间上,过去58 a山东省连阴天年总发生次数和总连阴天数分别以1.7次·a~(-1)和6.5d·a~(-1)的趋势增加,且年总发生次数在1999年发生突变;空间上,过去58 a连阴天总发生次数和总连阴天数均呈"东北—西南"向增多分布,聊城和德州地区的增加较其他区域更为明显,单站年发生次数和连阴天数增加超过0.06次·a~(-1)和0.2 d·a~(-1),且变化趋势在聊城等15个和13个站点通过显著性水平为0.05的显著性检验;随着连阴天数增加,设施内气温降温幅度会增大;相同连阴天数时,平均气温和最低气温降幅春秋季大于冬季,分析其原因可能是春秋季基础温度高于冬季,从而更容易引起温度的剧烈变化所导致。研究结果可为有关部门研究设施农业种植布局和指导设施农业生产及防灾减灾提供理论支持。     

未来黄淮海地区夏玉米光温水资源适宜度及灾害风险演变特征

为探索未来气候变化对黄淮海地区农业气候资源和夏玉米气候适宜度及灾害的影响,以黄淮海地区1981—2021年56个农业气象观测站夏玉米生育期观测资料、84个气象站逐日气象要素观测资料及中尺度区域气候模式（Regional Climate Model Version 3,RegCM3）输出的未来气候情景（Intergovernmental Panel on Climate Change Special Report on Emissions Scenarios A1B,IPCC SRES A1B）下黄淮海2022—2100年0.25°×0.25°共897个格点逐日气象资料为基础,分析未来黄淮海地区光温水等农业气候资源演变特征,建立黄淮海夏玉米生长发育气候适宜度模型及气候适宜度灾害指数模型,研究未来气候变化对黄淮海夏玉米气候适宜度的影响特征,预估夏玉米农业气象灾害发生风险及特点。结果表明：（1）2022—2100年黄淮海地区夏玉米生长季热量资源呈明显增加趋势,降水资源总体为微弱上升趋势且阶段性变化明显,光照资源变化趋势不明显。（2）2022—2100年夏玉米全生育期气候适宜度呈总体平稳略有下降波动趋势,并具有一定阶段特征和发育期差异。各生育期相比,播种出苗期气候适宜度相对最差,成熟期最好。（3）全生育期温度适宜度总体呈稳定波动下降趋势,说明未来气候明显变暖趋势对夏玉米生长总体不利;水分适宜度和光照适宜度总体稳定、变化趋势不明显,说明未来水分和光照资源对夏玉米的生长基本有利。（4）由各年代来看,2080年代、2090年代温度适宜度最差,2020年代最好;2030年代水分适宜度最差,2080年代最好;2080年代、2090年代光照适宜度明显偏差,2020年代、2030年代明显偏好。综合来看,2061—2100年期间夏玉米气候适宜度总体偏差,2020年代最好。（5）抽雄吐丝期遭受高温热害风险最大,三叶至七叶期发生旱涝风险最大,播种出苗期发生寡照（连阴雨）风险最大,而成熟期发生各种农业气象灾害风险均最小。（6）2080—2098年期间夏玉米拔节期、抽雄吐丝期、灌浆至乳熟期遭受高温热害的风险大;2031—2035年、2046—2056年播种出苗至拔节期发生阶段性严重旱涝灾害风险等级高。2030年代和2040年代及2026年、2080—2093年播种出苗期出现寡照（连阴雨）的风险较大。     

江苏南部沿海养殖池塘水温时空变化规律研究

根据2008年4月至2009年3月逐月的水文实测资料,利用统计方法,详细分析了江苏南部沿海养殖池塘水温变化规律。(1)水温的季节变化分析表明:高温期出现在七月中下旬,最高水温为32℃,30℃以上高温持续15d;低温期出现在一月中下旬,最低水温为0.5℃,2℃以下低温持续15d。(2)池塘水温昼夜变化分析表明:夏季晴朗天气日温差较明显,每天最高温出现在16时前后,最低温出现在上午8时前后,冬季昼夜温差较小,但每日最高温、最低温出现时刻与夏季基本一致,均较最高、最低气温出现时刻滞后2～4h,水位越深,滞后时间越长。(3)水温垂直变化分析表明:不同水位温度月平均日振幅随深度增加而变小,即表层温度变化幅度较大,底层水温更趋于稳定。以上结果对该地区适合养殖品种的选择、养殖池塘的建设、不同季节水位调节等养殖生产具有积极的指导作用。     

山东区域性辐射雾时空分布及地面气象要素特征分析

选取2016—2019年共61次山东区域性辐射雾天气过程,利用山东122个国家级气象观测站逐小时观测资料,对其时空分布及地面气象要素特征进行分析。结果表明:1)山东辐射雾具有显著的季节和日变化特征,主要发生在10月—次年2月,持续性大雾主要发生在1月和12月,一天中20时以后大雾频次增加,02—08时为雾最集中的时段,07时前后达到峰值,下午一般无强浓雾出现。2)辐射雾空间分布呈现明显"西多东少"格局,主要出现在鲁西北和鲁西南地区,山区和半岛沿海地区较少,强浓雾和特强浓雾主要分布在德州、聊城及菏泽等地。3)区域性辐射雾发生时,地面无突出风向,北风略占优势,风速多在3 m·s~(-1)以下;各等级雾形成前气温和露点温度均存在不同程度的下降,20时气温与次日最低气温温差在2～6℃、14时地面露点与最低能见度时刻地面露点的温差在1～5℃时最有利于辐射雾的发生;随着辐射雾强度的增强,对温度露点差和地面相对湿度的要求越来越高,出现大雾时的温度露点差主要在2℃以下,相对湿度大于90%;出现浓雾、强浓雾和特强浓雾时的温度露点差小于1℃,相对湿度大于95%。     

济宁市气候变化对农业生产影响分析研究

对济宁市(包括11个县市区)1970—2012年的各月气温、降水和日照资料进行研究。结果表明:平均气温整体呈阶段性上升趋势,其中冬季气温上升幅度最大,平均最低气温的上升速率大于平均最高气温的上升速率;全年≥0℃活动积温、越冬前(10月1日—12月12日)≥0℃活动积温、≥10℃的活动积温、0℃负积温绝对值均呈上升趋势;1981—2010年较1971—2000年,稳定通过≥0℃和≥10℃持续的日数分别增加4.5d和3.2d,稳定通过≥0℃和≥10℃的日期分别提前了3d和2d,终止≥0℃和≥10℃的日期分别推迟了2d和1d。年降水量的变化分为明显的两个阶段,前30年呈下降趋势,而后13年呈上升趋势;日照时数呈下降趋势,夏季下降最为明显。在这种气候变化背景下对济宁农业的影响主要表现在:冬小麦、夏玉米播种期推迟,冬小麦全生育期缩短;夏玉米的种植方式由套种改为直播,收获期推迟,生育期延长;干旱、冻害等其他极端异常气候事件和病虫害的发生机率有增加趋势。     

山东半岛秋季一次脉冲风暴下击暴流观测分析

利用山东威海CINRDA/SA多普勒雷达探测资料,结合常规天气图资料、地面自动气象观测站资料等,对2018年9月8日发生在威海文登机场附近的一次下击暴流天气特征进行分析。结果表明:1)此次下击暴流天气发生在高低空一致的西北气流背景下,午后太阳辐射使得低空大气加热显著,形成了强烈的不稳定层结。2)大气层结特征呈喇叭状温湿分布,850 h Pa以下接近干绝热的温度直减率,为下击暴流的发生提供了有利环境条件。3)地面辐合线为风暴单体的产生提供了动力抬升条件。4)从多普勒雷达产品上看,风暴初始回波发生在午后海风锋触发的晴空窄带回波上,通过单体间的合并加强,发展成为多单体风暴;下击暴流出现前,对流风暴回波强度及高度明显发展,成熟阶段的对流风暴伴有回波悬垂结构和三体散射特征,伴随着强反射率因子核心的持续下降,下击暴流迅速到达地面,径向速度图上存在明显的中层辐合、旋转、低层辐散的现象; 5 km以上60 dBZ强反射率因子核心的下降,结合径向速度中层辐合、低层辐散特征可提前3～9 min预警下击暴流的发生。     

莱州湾中华哲水蚤种群结构及丰度分布

中华哲水蚤是中国近海生态系统浮游动物关键种之一。它是莱州湾内唯一成体大于2mm的桡足类优势种,是仔鱼向幼鱼转换过程中重要的饵料来源。本研究基于2011年5月至2012年4月(除12月和翌年1—2月为冰期外)逐月采集的浮游动物样品,进行了莱州湾中华哲水蚤种群中桡足幼体和成体的生态分布分析。结果表明:在所有调查月份中,中华哲水蚤桡足幼体CI—CV和成体都出现了。桡足期个体的总丰度和生物量季节变化呈单峰型,高峰期出现在5—6月。月均生物量为2.91mg C/m~3,丰度为7ind/m~3;日生产力和年生产力估算值分别为0.74mg C/(m~3·d)和266mg C/(m~3·a)。各调查月份中,CIV和CV对总丰度的贡献比例最高;4月和10月以早期桡足幼体CI—CIII居多,8—9月和11月以成体占绝对优势;其他月以后期桡足幼体(CIV和CV)丰度值相对较高。成体中,雌体较多;雌/雄性比值介于0.86—6.46,在11月最高,10月最低。各发育期的前体长月均值在8—9月最低,4月最高;其季节变化与水温呈负相关。丰度分布由莱州湾湾口东侧向湾内逐渐减少;丰度高值区(100ind/m~3)集中出现于5—6月的表层水温介于15—25°C、盐度高于31—32的站位。