江苏省冬小麦气候适宜度动态模型建立及应用

用1961—2010年江苏57个气象站常规气象资料和小麦产量资料,结合前人的研究思路,应用生态适宜度、模糊数学理论,引入权重分析等方法,建立了江苏省冬小麦气候适宜度的动态模型,模型检验结果良好。对1961—2010年冬小麦历年全生育期和各生育期的气候适宜度进行初步分析,结果表明:江苏省各地冬小麦气候适宜度均维持在较高水平,其中冬小麦生育期内温度适宜度最高,降水适宜度维持在较低水平,日照是其生产过程中的关键性制约气象因子。     

1961—2010年云南干湿气候变化

利用15个站点1961—2010年日照时数、降水量和平均温度等气候资料,计算云南5个区域各季节相对湿润度指数,分析云南干湿气候变化特征。结果表明,相对湿润度指数可定量、准确地表达云南各区域自然气候干湿程度,能客观反映云南干湿气候的波动变化和区域性差别。20世纪90年代中期以来,云南干季、雨季潜在蒸散量呈增大变化趋势,同期降水量有减小的趋势变化,从而在气候变暖背景下引发云南气候的干旱化趋势。干季各地相对湿润度指数年际波动变化大,年代际差异明显;雨季各地干湿状况年际波动相对较小,且呈现明显的周期性波动变化趋势。云南5个区域的干湿气候变化既有一致性也有差异性：滇中和滇西南比较一致,滇西北与滇东南差异明显,滇西北与滇东北雨季差异突出、干季较为相似。     

近60年中国南方早稻气候适宜度变化特征分析

基于中国南方早稻种植区10个省211个气象站点1951—2010年的逐日气象数据,分析了生育期尺度的气候适宜度时空分布特征。结果表明,南方早稻气候适宜度偏低,但基本上能满足早稻的生理需求,除云南省外,光照是限制南方早稻生长的关键气候因子,降水是限制云南省早稻生长的关键气候因子。1980年作为气候适宜度变化趋势的转折点,1951—1980年与1981—2010年2个时段内各气候因子适宜度及气象适宜度的变化趋势差异较大。     

黄土高原半干旱区马铃薯气候适宜度模拟及其时空变化特征

为了研究气候变化对西北半干旱地区马铃薯生产的影响,选取甘肃省定西市为研究区,以马铃薯气候适宜度模型为基础,利用1961—2010年当地气象站的逐日气象数据,重点分析该区域马铃薯的温度、水分及综合气候适宜度的时空变化特征。结果表明,在全球变暖的大背景下,1961—2010年定西地区马铃薯温度适宜度以0.012·(10 a)~(-1)(P0.01)的速率呈现上升趋势,水分适宜度变化趋势并不明显,综合气候适宜度以0.006·(10 a)~(-1)(P0.05)的速率呈上升趋势。从空间分布特征看,温度适宜度和综合气候适宜度均呈现北高南低的地域分布特征,水分适宜度总体呈现由东北向西南递减的分布特征。相较于1961—1990年,1991—2010年定西北部地区马铃薯气候适宜度增加十分明显。     

河南省夏玉米气候适宜度评价

为定量评价气象条件对作物生长及产量形成的影响,本文依据夏玉米不同发育阶段上限温度、最适温度、下限温度、需水量、需光性等生物学指标,构建了河南省夏玉米气候适宜度评价模型。通过对13个代表站30 a全生育期气候适宜度和相对气象产量进行相关分析,表明该模型能较好地反映河南省夏玉米的气候适宜水平及其动态变化。利用检验后的模型计算了河南省67个站1981-2011年夏玉米生长季单因子及综合气候适宜度,结果表明河南省夏玉米大部分生育期光热资源较适宜,能满足玉米生长所需,仅在灌浆后期略显不足,降水是影响夏玉米产量形成的主要限制因子,且降水适宜度年际变化幅度大于日照和温度。综合气候适宜度年际波动表现为抽雄—乳熟期〉出苗—抽雄期〉全生育期。空间分布上气候适宜度呈自西北向东南方向的递增趋势,适宜度高值区分布在南阳东部及驻马店部分地区。     

夏玉米产量动态预报方法研究

利用洛阳市1981—2014年夏玉米产量资料、生育期内的气象资料,结合夏玉米的生物学特性,分别构建夏玉米温度、光照、水分适宜度模型,利用夏玉米生长季内不同时段的气候适宜度指数与气象产量的相关关系,构建夏玉米产量预报模型,并分别利用1981—2010年、2011—2014年数据进行回代、预报检验。结果表明,气候适宜度与夏玉米气象产量存在显著的相关性,两者变化趋势一致。1981—2010年各时段预报模型的单产回代检验准确率在89.19%~91.42%之间,趋势回代检验准确率达89.66%~96.55%。2011—2014年预报检验,预报准确率最高为96.16%,最低为91.05%,趋势预报准确率最高为100%,最低为75%,预报准确率较高,建立的产量动态预报模型可以在业务上推广应用。     

河南省人体舒适度气候指数分析

以河南省24个站点1961 2005年近50 a气象资料为基础,利用人体舒适度气候指数评价模型,计算获得各点舒适度气候指数。在此基础上,分析了河南省人体舒适度的年变化特征和各季节空间分布规律、不同季节人体舒适度年际变化与温度变化的相关性、人体舒适度指数距平值的年际变化,以及不同地区体感"舒适"天数的年际变化。     

近40年中国气候生长期的变化

利用中国642个站点1961~2000年的逐日平均气温记录, 分析研究了中国1961~2000年气候生长期的变化趋势。结果表明, 在近40年中, 气候生长期在全国范围平均增加了6.6天, 北方地区平均增加10.2天, 南方地区平均增加4.2天, 青藏高原增加最多, 达到18.2天。20世纪90年代是气候生长期增加最大, 增长最明显的时期, 1998年是近40年气候生长期最长的年份。对气候生长期变化趋势空间分布特点的进一步分析表明, 华北和青藏高原北部是气候生长期增加最大, 增长最明显的地区, 尤其以河北省和青海西北部最为显著。南方各省份除了四川西北、云贵高原、安徽、江苏外, 其它地区的气候生长期变化趋势不明显。     

新疆巴楚气象因子对棉花发育期及产量的影响分析

利用巴楚国家基本气候站1961—2013年53 a的气温、降水量等资料,结合1981—2013年的棉花发育期、单位面积产量,采用线性倾向估计计算、检验方法、气候趋势系数和气候倾向率方法,对1961年以来巴楚气候变化特征、1981年以来棉花发育期、产量进行分析,探讨了巴楚近期气候变化对棉花生产的影响。结果表明:近53 a来,巴楚年和各季平均气温、平均最高气温、平均最低气温总体呈线性上升趋势,其中年平均最低气温的升温率最明显;各季节中春、秋季平均最低气温的升温率最大;年、各季节降水量呈明显的增多趋势,季节中夏季降水量的增幅最大,为3.25 mm/10 a;初霜日的变化呈推后趋势(1.2 d/10 a)、而终霜日呈提前趋势(-2.4d/10 a),使无霜期明显延长(1.1 d/10 a)。近33 a来,巴楚县棉花各发育期均表现出不同程度的提前趋势,其中现蕾期的提前趋势最明显,为4.8 d/10 a(P0.01);棉花停止生长期呈延迟趋势,延迟幅度为3.7 d/10 a(P0.01)。初、终霜冻日、无霜期与棉花产量总体呈正相关,初霜日推后、终霜日提前、无霜期延长,棉花产量增多。     

气候变化情景下黄淮海区域热量资源及夏玉米温度适宜度

利用黄淮海区域90个站点1971—2000年逐日气象资料以及国家气候中心发布的未来气候变化情景(A1B)下区域气候模式(Reg CM3)模拟的黄淮海区域1951—2070年0.25°×0.25°格点气象资料,结合夏玉米主要生育期对温度的需求,构建了黄淮海区域的温度适宜度和变异系数模型,并对1951—2070年黄淮海区域热量资源、夏玉米主要生育期的温度适宜度及其变异系数的时空变化特征进行分析。结果表明:1)黄淮海区域≥10℃积温和80%保证率下日平均温度≥10℃的初日均呈现由北向南依次增加的趋势,且随时间推移,分别呈增加和提前趋势。2)黄淮海区域夏玉米播种—出苗期的温度适宜度随时间整体呈逐渐上升的变化趋势、其变异系数随时间呈降—升—降的变化趋势;出苗—抽雄期的温度适宜度随时间呈先降后升的变化趋势、其变异系数呈降—升—降—升的变化趋势;抽雄—成熟期的温度适宜度空间上呈现2010年前北低南高、未来情景下中部低四周高的分布趋势,时间上呈2010年前稳定、未来情景下先降后升的变化趋势,其变异系数呈相反变化趋势;3)黄淮海区域夏玉米温度适宜度及其变异系数从播种—出苗期—出苗—抽雄期—抽雄—成熟期均呈反相位的变化关系。     

安徽淮北平原冬小麦气候适宜度分析及作物年景评估

选取安徽省淮北平原37个气象站1960-2016年逐日气象资料,构建气温、降水、日照及气候适宜度模型,分析气候变暖背景下冬小麦气候适宜度时空演变特征,揭示冬小麦生育期气候风险,评判农业气候年景。结果表明：淮北平原冬小麦不同生育期对气候因子适宜程度不同,单要素各生育期适宜度均为灌浆-乳熟期较高,返青-拔节期较低,其中降水适宜度分蘖期最低;全生育期温度适宜度最高、日照适宜度次之、降水适宜度最低,水分是冬小麦生长的限制因子。气候综合适宜度灌浆-乳熟期最高,分蘖期降水适宜度最低,并且其序列变异系数大,常遭遇秋冬连旱,引起产量波动;全生育期气候适宜度呈东高西低分布,淮北中东部较高,而淮北西部及沿淮地区较低,冬小麦生产风险相对较高。1961-2016年全生育期温度适宜度线性增大趋势显著,降水适宜度线性趋势不明显,而日照适宜度呈显著的线性减小趋势;综合来看,全生育期气候适宜度无明显线性增减趋势,空间上淮北东部略有增大,而西部及沿淮地区略有减小,气候风险增加。淮北平原多数年份气候适宜度适中,适宜性偏差年发生概率高于偏好年。基于气候适宜度评判冬小麦气候年景等级,评估结果与实际产量增减情况基本相符,表明农业气候年景模型评估精度能满足业务服务需求,具有推广应用价值。     

黔东南州种植蜂糖李气候适宜性研究

从气候角度分析黔东南州种植蜂糖李适宜性,为蜂糖李种植选址提供气候可行性依据。利用2011-2020年黔东南州200个区域气象站资料和蜂糖李品质最优的产地贵州省安顺市镇宁县六马镇区域气象站资料,用数理统计方法,计算黔东南州200个乡镇与六马镇气温、降水和日照气候指标相对应的气候值,利用适宜度模型计算各乡镇气候适宜度。结果表明：黔东南州有37.5%的乡镇处于蜂糖李种植气候适宜区,没有气候最适宜区域;蜂糖李开花坐果期的气候适宜度低于萌芽、果实生长以及果实成熟期,是制约黔东南州蜂糖李生长的关键期;气温综合适宜度＞日照综合适宜度＞降水综合适宜度,开花坐果期阶段性持续低温、雨日多、日照少是制约黔东南州蜂糖李生长的主要气候要素。黔东南州地形起伏大,气候差异明显,蜂糖李种植要根据当地地形和气候要素情况,选择日照多、雨日少、气温高、向阳、开阔等区域开展种植。     

山东省气候变化及其对冬小麦生产潜力的影响

利用全省 2 7个台站 1 96 1～ 1 998年的温度、降水、日照等基本气象要素资料 ,对山东省气候变化特点进行了分析 ,并对冬小麦生产潜力进行了计算、分析。结果表明 ,山东省年、季平均气温呈波动性增暖趋势 ,降水量呈减少趋势。气候变暖有利于生产潜力的提高 ,冬小麦气候生产潜力总的变化趋势是波动性的上升 ,但较光温生产潜力倾向率小 ,反映了小麦生育期内光、温、水的综合影响。     

中国天山积雪对气候变化响应的多通径分析

基于天山山区1961-2013年60个气象站点实测气温、降水、相对湿度、日照时数和积雪深度等气候资料,结合时间序列分析、空间分析以及通径分析等方法,全面精确地获取了天山山区气候变化特征以及气候变化对积雪的通径影响。结果表明：天山山区气候变化显著,主要表现为整体增暖、局部变湿与黯化;气候变暖导致天山山区固态降水（降雪）保证率明显降低,尤其是低海拔区域。各气象要素对积雪不仅存在直接的单因素影响而且各气象要素之间还存在间接的相互交叉、相互联结的多因素影响。单因素影响通径分别为气温、降水和日照时数对积雪深度的3条直接影响通径;多因素影响通径分别为气温、降水和日照时数通过相互之间的内在关系对积雪深度产生的6条间接影响通径。最终结果表明气温是积雪变化的主要影响因素,其影响效应远远大于降水和日照时数的影响。     

基于气候适宜度的南方柑橘种植精细化气候区划

为探究气候变化对南方柑橘种植气候适宜性的影响,基于气候适宜度函数建立柑橘发育期温度、降水、日照以及综合适宜度模型,对南方柑橘种植区近60年（1960—2019年）361个气象站观测数据进行精细化插值（Anusplin插值）并计算气候适宜度,采用自然断点法分4个等级对柑橘种植区进行气候区划,并分前、后30年对比分析研究区气候资源及适宜度的空间变化特征。结果表明:与前30年相比,后30年的温度适宜度并未出现较大变化,降水适宜度低值区有所扩大,日照适宜度低值区有所减小;柑橘最适宜种植区主要集中于四川东部、云南南部、重庆西北部、广西、湖北大部分区域;最适宜种植区面积减小约29%,不适宜种植区面积扩大约34%。经高温热害及低温冻害概率空间分布验证,区划结果的准确性较高,可以用于指导和优化柑橘种植及生产实践。     

基于MaxEnt模型的薄壳山核桃气候适宜性区划

基于最大熵模型（MaxEnt）和GIS技术,提出一种薄壳山核桃气候适宜性区划方法。利用美国本土274个种植点,结合美国本土和中国云南省1981—2010年气候数据开展薄壳山核桃气候适宜性区划研究。结果表明:7月平均气温、年平均气温、30年极端最低气温、年降水量、3—5月降水量、年日照时数和4—5月日照时数为影响薄壳山核桃气候适宜性的主要气候因子。基于美国本土种植点构建的MaxEnt模型在该区域具有较高精度,但将模型直接外推用于中国云南省可靠性不足。因此,利用模拟区域和训练样本气候因子值域的偏离程度改进气候适宜性指数,并将云南省薄壳山核桃适宜性划分为最适宜、适宜、次适宜和不适宜4个等级。其中,最适宜区和适宜区分布于热量资源丰富、日照相对充足并具备较好冬季低温条件的亚热带地区和热带地区边缘。受云南省复杂地形和气候条件影响,区划结果呈现出破碎化分布。     

我国中北亚热带优质烤烟烟区气候相似性分析

利用1991—2020年我国中北亚热带不同烤烟烟区180个国家级气象站气候因子数据,根据影响优质烟叶生长发育的气候条件,分析气候差异性,探究烟叶生长发育的气象规律,应用主成分分析计算各气候因子的权重,依据气候相似原理,对湖北省两大烟区与周边烟区采用改进的欧氏距离作为相似度量指标,并与系统聚类结果进行相似性对比。结果表明:鄂西南、鄂西北、豫西、豫南、豫中、湘西、湘中烟区基本具备了生产优质烟叶的气候条件,除降水量外,其余各气候因子在不同发育期的差值伸根期最大,旺长期次之,成熟期最小。鄂西北和陕南烟区的气候因子最为接近,鄂西南和湘西、川东南烟区的气候因子具有高度相似性,从而为不同区域间借鉴生产经验、优化烤烟种植布局和开发特色优质烟叶提供理论依据。     

江苏省近50a气候干湿特征研究

根据江苏省1960—2009年54个气象台站常规气象观测资料,利用Penman-Monteith公式计算了全省各地区50 a的逐日潜在蒸散量,结合逐日降水量,推算出了相对湿润度指数值,并采用国家标准《气象干旱等级》(GB/T20481-2006)中的相对湿润度分级指标对全省干湿状况进行了评估,分析其时空变化特征。研究表明:1)就全年而言,江苏省半干旱区与湿润区各占50%左右的面积,其中淮北、江淮北部、苏北沿海的北部为半干旱区,江淮南部、苏北沿海的南部、沿江、苏南地区为湿润区;2)降水量和潜在蒸散量是影响相对湿润度指数的两个关键因子,降水量的变化对相对湿润度的时空分布起着主导作用,潜在蒸散量起着辅助作用。3)江苏省1 a中冬季的南北气候干湿反差最大、夏季最小,湿润区范围夏季最大、秋季最小,半干旱区范围秋季最大、夏季没有,干旱区范围春季最大、夏季和秋季没有。夏季气候最湿润、春季气候最干燥。4)淮北和苏北沿海地区的相对湿润度指数年变化呈"单峰型",江淮、沿江和苏南地区的年变化呈"双峰型",苏北沿海地区相对湿润度年内变化最大,沿江地区最小。     

近40a甘南高原日照时数变化趋势及影响因子

利用甘南高原8个气象站1971~2010年的日照时数地面观测资料,对其近40 a日照时数的时空变化特征进行了分析。发现:甘南高原年日照时数的空间分布特征呈西多东少;月际变化表现出明显的3峰3谷的特征;20世纪70~80年代是甘南高原日照时数最少的时期,而20世纪90年代日照时数明显增加,进入21世纪后,高原西部日照时数出现了减少的趋势,而东部仍以偏多为主。突变分析表明,甘南高原日照时数的变化可分为3种类型:第1类为出现增大突变,并且仍持续上升的,主要有卓尼、迭部;第2类为出现增大突变,但目前开始减少,主要有夏河、玛曲、舟曲;第3类为未出现突变的,有合作、碌曲、临潭。日照时数的变化与气温、水汽压、云量、降水和风速的变化密切相关,造成甘南高原西部与东部日照时数不同变化趋势的主要原因是降水量和风速的不同变化。