江西省早稻雨洗花灾害指标构建与灾损评估

构建早稻雨洗花灾害指标及适于早稻产量估算的灾损评估模型,对开展早稻雨洗花灾害监测、损失评估、灾害保险等具有重要意义。该文以江西省早稻为研究对象,利用1981-2015年14个水稻气象观测站逐日气象资料和农业气象观测资料,筛选出基于早稻抽穗扬花期间过程降水量、最大降水量、降水日数及实际产量的雨洗花灾害样本78个,在此基础上,利用相关分析、正态分布以及主成分回归法,建立了雨洗花灾害指标和灾损评估模型,并对其进行验证。结果表明:抽穗扬花期降水对雨洗花灾害形成有显著影响,其主要影响时段为抽穗扬花普遍期前后5 d内,关键时段为抽穗扬花普遍期前后3 d内。日降水量40 mm可作为早稻抽穗扬花期雨洗花灾害临界指标。以该指标为基础,统计日降水量不低于40 mm的降水日数及其对应的累积降水量,当累积降水量为40~170 mm时,为轻度雨洗花灾害,早稻一般减产小于15%,平均减产10%;当累积降水量不小于170 mm时,为重度雨洗花灾害,早稻一般减产不低于15%,平均减产22%。指标验证结果与历史实际灾害发生情况有较好的一致性。雨洗花灾损评估模型检验结果表明:雨洗花年模拟产量与实际产量吻合度较高,平均相对模拟误差为4.3%,78.0%的资料相对误差在5%以内,可利用该模型对雨洗花年的早稻减产率进行模拟和预测。     

1961-2017年江西省晚稻寒露风时空演变特征

利用1961—2017年江西省23个代表站逐日气温资料和1984—2017年14个农业气象观测站晚稻发育期资料,根据晚稻不同发育阶段,采用数理统计方法分析了晚稻寒露风的时空演变特征。结果表明：江西省（简称“赣”）轻度寒露风在9月中旬前出现的频率最高,赣北地区约3 a一遇,赣中地区约10 a三遇,赣南地区约5 a一遇,且由东南向西北呈增多趋势。中度寒露风在9月中旬前出现的频率较低,赣北、赣中约10 a一遇,赣南约20 a一遇;重度寒露风在9月中旬前出现的频率极低,赣中、赣北分别为0.4%和1.2%;中、重度寒露风由南向北呈逐渐增多趋势。轻度寒露风在晚稻幼穗分化到抽穗扬花阶段出现的频率为34.1%,灌浆阶段为26.9%;中度寒露风在晚稻幼穗分化到抽穗扬花阶段出现的频率为7.5%,灌浆阶段为8.0%;重度寒露风对晚稻的影响相对较小,在各发育阶段出现的频率均不到2%。     

基于REOF方法的江西省6月降水趋势分区预测

在经验正交函数分解(EOF)分析的基础上,采用旋转经验正交展开(REOF)方法,对江西省81个气象站6月降水进行客观分区,发现前4个主成分的累积方差达到了76.6%,这4个旋转主分量的高值区(绝对值≥0.5)基本覆盖整个江西省地区,且第1、2、3和4旋转主分量的高值区分别位于赣北南部、赣南、赣中及赣北北部,这表明江西省6月的降水可以划分为赣北北部(Ⅳ区)、赣北南部(Ⅰ区)、赣中(Ⅲ区)及赣南(Ⅱ区)4个区域。分别对各区6月降水与上年9月—5月SST和OLR场进行相关分析,找到了对各区6月降水有预报指示意义的因子(前期SST或OLR),并利用多元逐步回归方法建立了各区6月降水的预报模型。利用这些预报模型对1980—2008年各区6月降水进行了模拟,各区模拟值与观测值的吻合较好,两者的相关系数分别为0.55(I区)、0.43(Ⅱ区)、0.58(Ⅲ区)和0.54(Ⅳ区),这表明了这些模型对各区6月的降水有较好的模拟能力。2009—2013年各区6月降水模拟效果检验结果也显示,4个区模拟效果检验5 a中有4 a符号与实况一致。2014年6月预测结果的检验也显示,Ⅰ区、Ⅲ区、Ⅳ区预测的降水距平百分率与实况非常接近,进一步证明了这些模型的模拟性能。     

江西省双季稻气象灾害风险评估研究

利用GIS技术,分析了江西省14个代表台站1956—2012年气候资料,并根据江西省双季稻生长发育对气候条件的要求,对影响江西省双季稻的3个主要农业气象灾害(小满寒、高温逼熟、寒露风)指标进行风险评估。结果表明,江西省早稻主要受小满寒和高温逼熟影响,晚稻主要受寒露风影响。小满寒灾害的高风险区主要包括修水、宜春、景德镇、玉山和广昌等地,高温逼熟灾害的高风险区主要包括赣州、遂川、广昌、吉安、贵溪、玉山和修水等地,寒露风灾害的高风险区主要包括修水和宜春。江西省早稻气象灾害中度风险等级区分布于江西省平原和盆地,重度风险等级区大体分布于周围山地丘陵地区。晚稻气象灾害重度风险区主要位于西南部地区。     

江西省汛期降水集中度和集中期时空分布特征

利用1961—2021年汛期（4—6月）江西省83个气象站点的逐日降水序列资料,计算了江西省汛期候尺度降水集中度（PCD）和集中期（PCP）,运用合成分析、趋势分析方法分析了江西省汛期降水的不均匀特征。结果表明：江西省PCD的变化区间为0.12—0.43,PCP的变化区间为5月第1候至6月第5候,说明江西省汛期降水较为均匀,但近年来降水有更集中的趋势。在空间分布上,赣南南部和赣北东部降水较为集中,降水集中期自南向北逐渐推迟,主要出现在6月中下旬。从变化趋势来看,PCP在赣南南部和赣中东部为偏早趋势,赣中北部和赣北地区有偏晚的趋势,PCD的趋势并不明显。多雨年PCD大值区主要在赣中地区,最大降水出现在6月;少雨年PCD大值区在赣北中南部和赣南东部地区,最大降水出现在5月。     

1961—2017年江西省汛期降水分型研究

采用EOF、REOF方法、Mann-Kendall等检测分析方法对江西省1961—2017年汛期降水进行分型,并从阻塞高压、西太平洋副热带高压、水汽输送三个方面对比了江西汛期降水不同类型对应的大气环流特征及主要差异。结果表明：江西省汛期降水空间场可分为全省一致型、南北反向型、南北—中部反向型。江西省汛期降水可分为赣北型、赣南型、赣中型,这三个分区较好地反映了江西省汛期降水地域上的差异分布,且与江西地理区划上的赣北、赣中、赣南基本吻合。赣北型汛期的降水量呈减少趋势,其他两种模态汛期降水呈增多趋势,三种模态的降水趋势发生突变但不显著。三种降水模态的大气环流特征不同：赣北型为宽广的斜槽内引导冷空气从贝加尔湖分裂南下,面积偏大、脊线偏北的副热带高压与孟加拉湾的西南水汽推动暖湿空气在江西的北部交汇;赣南型为亚欧中高纬呈经向环流,我国南方大部为正高度距平,副热带高压位置偏南,水汽输送较弱,雨区偏南;赣中型为高纬度受负高度距平控制,冷空气势力较强,在中纬度两个稳定维持的阻塞高压配置下,大量堆积、南下,与西南暖湿气流在江西省中部汇合。     

1961—2017年江西省汛期降水分型研究

采用EOF、REOF方法、Mann-Kendall等检测分析方法对江西省1961—2017年汛期降水进行分型,并从阻塞高压、西太平洋副热带高压、水汽输送三个方面对比了江西汛期降水不同类型对应的大气环流特征及主要差异。结果表明:江西省汛期降水空间场可分为全省一致型、南北反向型、南北—中部反向型。江西省汛期降水可分为赣北型、赣南型、赣中型,这三个分区较好地反映了江西省汛期降水地域上的差异分布,且与江西地理区划上的赣北、赣中、赣南基本吻合。赣北型汛期的降水量呈减少趋势,其他两种模态汛期降水呈增多趋势,三种模态的降水趋势发生突变但不显著。三种降水模态的大气环流特征不同:赣北型为宽广的斜槽内引导冷空气从贝加尔湖分裂南下,面积偏大、脊线偏北的副热带高压与孟加拉湾的西南水汽推动暖湿空气在江西的北部交汇;赣南型为亚欧中高纬呈经向环流,我国南方大部为正高度距平,副热带高压位置偏南,水汽输送较弱,雨区偏南;赣中型为高纬度受负高度距平控制,冷空气势力较强,在中纬度两个稳定维持的阻塞高压配置下,大量堆积、南下,与西南暖湿气流在江西省中部汇合。     

春季低温连阴雨天气对春播生产的影响及防御

１春季低温连阴雨天气发生概况根据江西气象局制订的春季低温连阴雨指标 ,以及早稻、棉花播种时对气象条件的要求 ,分析我省各地建站以来的气象资料得出 ,我省春季低温连阴雨天气灾害十分频繁 ,其发生频率为９１ % ,即１０ａ中有９ａ会出现程度及范围不同的低温连阴雨灾害 ;其空间分布频率差异不大 ,自北向南 ,发生频率为４６～５１ %。全省出现低温连阴雨灾害性天气最多的为于都 ,发生频率为６７ % ;最少的为遂川,发生频率为３２ %。从灾害程度来看 ,赣中出现重度灾害最多 ,频率为３０．３ % ;赣北次之,为２８．９ % ;赣南最少,为２５．…     

江南茶叶农业气象灾害风险区划

气象灾害是制约茶叶生产并影响其品质的主要因素。为提升江南地区茶叶生产气象服务保障能力,基于1961~2011年江南茶区逐日气象观测数据,分析江南茶叶主要农业气象灾害发生频率的年际及年代际分布,采用层次分析和加权综合评价方法,对茶区农业气象灾害进行综合风险区划。结果表明,随着全球气候变暖,江南茶区早春霜冻和冬季冻害发生频率均呈北多南少的纬向地带性分布,且呈逐年代减小趋势;夏季热害年代际发生频率表现为先降后猛增的特征,2000年代发生频率最高,以湖南、江西和浙江省变化最显著。江南茶叶农业气象灾害综合高风险区主要位于江苏北部和安徽北部,中风险区主要位于浙江中北部、江苏南部、安徽南部和湖北北部,而江西、湖南及福建大部、浙江南部和湖北南部属低风险区,适宜茶叶种植生产。     

江西省电线积冰特征及温度层结分析

利用1970—2010年江西省16个气象站电线积冰监测资料和对应时段周边探空数据,将江西省分为赣北、赣中、赣南,分区合成分析江西省电线积冰特征和温度层结特征,主要结论如下:(1)江西省电线积冰日数逐年减少,90年代以后维持较低水平;(2)全省以雨凇型积冰为主,且赣北、赣中发生较为频繁;(3)赣北雨凇过后容易出现雾凇现象,造成持续电线积冰;(4)赣北、赣中雨凇型积冰温度层结符合"3层模型",融化层平均温度为1.5℃,800~900hPa为较强逆温层;赣南则类似于"1层模型",温度层结存在变化,但整层维持在0℃以下。     

基于Fisher判别的南方双季稻低温灾害等级预警

为了建立南方双季稻低温灾害综合预测预警技术体系, 基于南方双季稻种植区1961—2010年708个气象站的逐日气象资料、水稻生育期资料和低温灾害发生的气象行业标准,采用Fisher判别分析法、因子膨化法、相关性分析法,利用SPSS软件构建早稻春季低温灾害高风险区 (Ⅰ区) 未来10 d、晚稻寒露风高风险区 (Ⅰ区)、主灾区 (Ⅱ区) 未来5 d的低温灾害发生等级逐日滚动预警模型。其中,1961—2009年资料用于模型构建和回代检验,2010年资料用于模型的外延预测。结果表明:早稻、晚粳稻、晚籼稻Ⅰ区平均外延预测基本一致准确率分别达到90.5%,74.2%,80.3%,晚粳稻、晚籼稻Ⅱ区平均外延预测基本一致准确率分别为89.4%和80.3%。构建的南方双季稻低温灾害逐日滚动预警模型的外延预测基本一致准确率多超过80%,等级预测检验误差总体上在1个等级以内,模型评价效果较好。     

中国南方旱涝时空分布特征分析

用1955-2001年我国南方81个测站全年逐月降水量资料,利用Z指数确定单站旱涝等级.结果表明,春季华中地区和两广交界处更易发生干旱,湖南与华南沿海地区降水偏多,出现洪涝的几率较大;夏秋两季106～115 °E,23～32 °N区域和四川西北部地区出现干旱的频率较高,洪涝频率较高地区主要集中在长江流域,同时四川南部、云南中部、华南沿海出现大涝的频率较高;冬季南方大部分地区发生旱涝的频率较小,干旱多发区主要集中在云南中部以及江苏、安徽两省,西南部出现降水偏多的频率较高.通过对降水资料的EOF分析发现,我国南方春季降水主要为南旱北涝、南涝北旱两种分布型.夏季降水区域主要分为长江流域与华南沿海地区、云南两个区域,而秋、冬季南方降水分布比较均匀,表现为南方一致旱或涝.     

长江中下游油菜春季湿渍害灾损风险评估研究

在前期工作基础上,借鉴冬小麦湿渍害判别指数的构建方法,选取降雨量、日照和作物需水量作为油菜湿渍害气象判别指数的构建因子,结合油菜春季湿渍害的产量实际损失,分别从受灾频率、历年受灾站数等角度分析了油菜湿渍害发生的时空分布特征,通过对各气候区平均湿渍害灾年、因灾减产年及各等级减产年的统计,并对比成灾频率和受灾频率,对研究区油菜春季湿渍害进行成灾分析;依据不同等级的减产强度及其发生概率得到油菜湿渍害产量损失风险强度,基于减产频率和产量灾损风险强度最终建立风险评估模型,并依据风险值大小进行分区,同时,为更好地掌握油菜湿渍害在1961—2010年变化情况,分别计算了各地1961—1990、1971—2000及1981—2010年三个时段的风险评估值,以探寻各时段风险区的变化。结果表明:随着时间的推移,研究区内风险高值区范围不断缩小;综合50年的情况看,风险高值区主要位于安徽的江淮西部及江南大部、鄂东南及苏南的局部地区,占全区台站37%;风险中值区的覆盖范围最大,约55%,主要包括安徽东部、江苏的淮北西部、江淮之间、苏南西部及东北部、湖北大部(除了鄂东南、鄂西南的西南角);风险低值区范围最小,约8%,主要分布在鄂北局部和江苏淮北东部地区。     

建德市茶叶气象灾害风险区划

基于2010—2022年浙江省建德市区域自动气象站的逐日数据和茶叶种植数据,将早春霜冻、夏季高温热害和冬季冻害作为评价指标,利用层次分析和加权综合评价方法,构建茶叶气象灾害综合风险评估模型。将建德市茶叶气象灾害风险划分为高、中、低3个风险等级。结果表明：建德市茶叶气象灾害综合高风险区主要集中在乾潭、杨村桥、下涯镇西北部和乾潭、三都镇东部区域。中风险区主要集中在莲花、乾潭大部、钦堂中南部、下涯、三都镇中部、大洋镇、梅城镇东部、李家西南部和大同镇北部。低风险区主要集中在杨村桥镇中南部、梅城镇中西部、乾潭镇中部和建德市中南部区域。     

中国南方设施番茄高温热害风险区划

以中国南方设施番茄为研究对象,利用1990—2019年3—9月359个气象站点的气象资料、温室小气候实测资料以及高温控制试验资料,通过BP神经网络模拟南方塑料大棚内日最高气温,结合高温控制试验资料,采用相关性分析和主成分分析方法,构建适用于中国南方设施番茄高温热害等级指标体系,开展设施番茄高温热害风险区划。结果表明:1990—2019年高温热害发生频率增加趋势不显著,轻度高温热害发生频率最高,其次是中度高温热害,各等级高温热害发生频率变化趋势均不显著,且年际变化较大。南方设施番茄高温热害高风险区主要分布在广东西部和东部、广西东部和西部以及云南北部、中部和南部;次高风险区分布在湖南南部、广西大部、广东中北部、江西南部以及福建;中度风险区分布在湖南中北部、江西北部、浙江、安徽、湖北、重庆;其他地区为低风险区。     

气候变暖对我国南方水稻可种植区的影响

利用我国南方稻区214站1961—2009年逐日气象资料,研究气候变化对南方水稻可种植区的影响。研究结果显示：气候变暖使南方稻区活动积温（日平均气温≥10℃）明显增加,49年增加了324.4℃?d。同时水稻生长季长度也明显延长,49年延长了17.9 d。双季稻可种植区北界明显北移,三季稻可种植区北界略有北移,20世纪60—80年代,双季稻可种植区仅限于长江以南地区,但21世纪初以来的10年双季稻可种植区北界移到长江以北,即向北推移近300 km,从而使新增双季稻可种植区扩展到四川东北部、贵州东部、重庆、湖北大部、安徽中部以及江苏南部。