气候变化对中国农业生产的影响研究进展

气候变化已成为当今科学界、各国政府和社会公众普遍关注的环境问题之一,气候变化可能对生态系统和社会经济产生灾难性影响,农业是受气候变化影响最直接的脆弱行业。因此,气候变化对农业生产的影响研究一直是气候变化研究领域中的热点问题之一。该文系统介绍了有关全球气候变化对中国农业生产影响研究的现状与进展,包括气候变化对农业影响的研究方法、大气中温室气体浓度增加对农作物的影响试验、气候变化对农业气候资源的影响、气候变化对农作物生长发育和产量的影响、气候变化对农业种植制度和品种布局的影响、气候变化对农作物气候生产潜力和气候资源利用率的影响等,指出当前在研究气候变化对农业影响评估中存在的问题,提出了今后应加强对气候变化情景和预测模式不确定性的研究、气候变化对农业影响的方法研究。此外,气候变化背景下极端天气气候事件对农业生产的影响以及气候变化对农业病虫害的影响研究等仍较薄弱,有待进一步加强和深入。     

白皮大蒜的种植方法及气象条件分析

根据吉木萨尔县多年来种植白皮大蒜的经验和教训,对种植的方法和技术进行了较系统的归纳和分析,并对农业气候资源进行了相应分折和探讨,对今后白皮大蒜的生产和发展有一定的指导作用。     

温度对玉米生长和发育综合影响的评价模型

根据玉米分期播种发育期观测资料和干物质累积及籽粒干物质累积资料,求出玉米发育期的热量指标,在此基础上建立光合作用模型,温度、水分对光和作用影响模型和呼吸及物质转运模型;建立温度对玉米发育进程和物质积累的综合评价模型,并用该模型评价发育进程中温度对发育和物质积累的影响,以及对成熟度和产量的影响,从而为评价温度变化对作物的影响提供依据。     

近地层O3和CO2浓度变化对冬小麦影响的数值模拟：Ⅰ模型结构

在试验研究的基础上,文中尝试利用数值模拟方法评估O3和CO2浓度变化对作物的影响.以农田生态系统碳氮生物化学模型(DNDC)为基础,对其中的作物子模型进行改进,加入O3对冬小麦光合作用和叶片生长影响的模拟,结合原模型中有关CO2对冬小麦光合作用影响的模拟,建立反映O3和CO2浓度变化对冬小麦生长发育和产量形成影响的作物模型.文章对DNDC模型进行了参数修正以适用于中国华北地区;文章参考前人的工作,引用了两种O3对作物光合作用影响的模拟方法进行比较,分别是O3对初始光利用率的影响和O3对叶片光合作用的直接影响;在此基础上,进一步考虑O3对冬小麦叶片生长的影响,根据试验资料,建立了O3对叶片生长影响系数.     

气候变化对食品安全的影响

最近一系列的研究集中讨论气候变化对农产品、陆地利用、污染和生物多样性的影响,意味着气候变化对食品安全的影响已成为广泛关注和研究的焦点。虽然如此,气候变化对消费者的食物和饲料安全影响的专题研究报道仍然很少。通过文献综述,主要围绕气候变化对种植业和畜牧业的影响,分析气候变化对食品安全的各种影响。一般认为,种植业是农业和养殖业中对气候变化反映最为敏感的环节,气候参数如温度、干旱、降雨、风和CO2水平的变化,将改变农业化肥、农药投入,引起土壤退化,加重作物害虫、昆虫和病害受灾程度。气候变化对畜牧业也将产生严重的影响,而且,极端天气如洪水和热浪伴随的食品病原菌污染都对将来的食品安全构成严重威胁。因此,在气候变化背景下人类将面临食品安全的严峻挑战。     

前言

中小尺度对流性天气系统一般都伴随有强烈的雷电活动 ,对人类的生命财产有严重威胁 ,但是由于其发生的随机性、瞬时性和危险性 ,用常规的方法难以对它进行探测和研究 ,因此对它的认识进展缓慢。二十世纪九十年代中期以来 ,随着高速大容量数据采集技术的迅猛发展 ,测量设备的精度及时空分辨率大大提高 ,从而实现了以微秒及亚微秒时间分辨率对雷电放电全过程的探测和跟踪 ,对雷电的认识也因此取得了长足的进展。特别是高时间分辨率VHF/UHF干涉法和时间差法对雷电辐射源定位技术的实现 ,使得对雷电发生和发展物理过程的描述已更加精细和准确…     

冬小麦干旱识别和预测模型研究

将作物生长模式引入冬小麦干旱识别和预测中, 充分考虑冬小麦对水分消耗利用的影响和冬小麦对水分的需求以及不同发育期对水分的敏感性, 是一种识别和预测干旱的新思路。经验证, 该冬小麦干旱识别和预测模型具有较好的识别和预测能力。     

CO2和O3浓度倍增对作物影响的研究进展

文中利用自行设计的OTC - 1型开顶式气室进行了 9a的田间试验 ,取得了一批质量可靠的试验数据 ,分析了CO2 浓度倍增对大豆、冬小麦、棉花、玉米、春小麦和谷子的生物量、产量及品质的影响 ,结果表明CO2 浓度倍增对上述 6种作物的生物量及产量的影响均是正效应 ,对冬小麦、棉花和谷子品质的影响可能是有利的 ,对玉米品质的影响可能是不利的 ,对大豆的影响不大 ;分析了O3 浓度倍增对冬小麦、水稻、油菜和菠菜生物量、产量及品质的影响 ,结果表明O3 浓度倍增对上述 4种作物生物量的影响均是负效应 ,对冬小麦和水稻的产量影响是负效应 ,但是冬小麦和水稻籽粒中粗蛋白和 17种氨基酸含量都有所增加 ;分析了CO2 和O3 浓度复合倍增对大豆生物量、产量及品质的影响 ,结果是生物量和产量呈增加趋势 ,说明了CO2 的正效应大于O3 的负效应。采用作物模型数值模拟方法 ,分析了CO2 和O3 浓度倍增对冬小麦生物量及产量的影响。     

自动气象站A文数据质量控制的重点和流程

在地面气象观测自动化程度越来越高的今天,对如何做好自动气象站A文件的数据质量控制也就成为地面气象观测中尤为重要的一项工作。对自动气象站A文件数据质量控制,就是对A文件的全部数据进行格式检查,对记录进行相关审核,对各类矛盾或不合理、不正常的记录进行分析,达到数据质量把关的目的。本文根据多年的实际预审经验和参加地面测报业务竞赛中所收获的A文件数据质量控制的技能和技巧,通过两个重要的操作流程—测报软件审核和人工审核,对自动气象站A文件数据质量控制时可能遇到的问题进行了梳理和归纳。通过周密的分析整理和完整的总结归纳,使审核人员可以很清晰地按照该流程对自动气象站A文件的数据进行审核和维护,以确保自动气象站A文件数据质量控制的准确性和完整性。     

农户生计对气候变化的敏感性研究综述

开展农户生计对气候变化的敏感性研究有利于深入认识气候变化与生计的关系,对增强农户的气候变化适应能力和降低生计脆弱性具有重要意义。在梳理不同领域敏感性概念的基础上,阐述了农户生计对气候变化敏感性的科学内涵和研究框架,重点分析了敏感性表征和综合评价指标体系。农户生计对气候变化的敏感性是指气候变化和极端事件对农户生计的影响程度,敏感性表征主要表现在气候变化对自然资源、人类健康、牲畜、资产和收入等方面的影响,不同地区和人群敏感性表征具有差异性。农户生计对气候变化的敏感性随着发展程度提高而下降,生计多样化、基础设施建设等有助于降低气候变化的影响。生计敏感性多为脆弱性研究的一部分,常以可持续生计分析为框架,运用指标评估法进行综合评价。未来研究需要完善敏感性理论框架和研究方法,加强适应的有效性评估,以及开展跨区域或跨时段的生计敏感性对比研究,重点关注生态脆弱和贫困地区。     

赤峰地区“7·23”暴雨天气形成条件及对应云系特征

文章选取了赤峰市地区发生在2009年7月23日午后暴雨天气过程(简称"7·23"暴雨天气)的卫星云图资料,并结合天气图和自动雨量站降水资料进行对比分析。结果发现:引发"·23"暴雨天气不仅与东北冷涡环流、暴雨落区附近低层暖湿切变风场有关,而且在卫星云图显示的对流云体上有相应云系特征。暴雨发生即与当时大的环流云场相关联,也与降水强度、落区的云场中的一些特殊云形云系存在一定内在关系。分析研究这些天气条件和云图特征信息对做好大暴雨预报服务有着重要意义。     

乌鲁木齐地区暴雨云场研究

研究了乌鲁木齐地区夏半年暴雨过程的环境云场特征，以及直接影响乌鲁木齐地区的对流云团发生、发展与大尺度环境云场之间的关系，并对暴雨过程的物理量场特征进行了分析。     

上海暴雨和强对流天气的地面观测分析

近年来,人们利用卫星、雷达和地面观测资料相结合的分析方法,得到了一些暴雨和强对流天气预报的经验。例如,姚祖庆、肖稳安等利用卫星云图资料概括出影响长江中下游暴雨和强对流天气的5种环境云场特征和在这些云场中暴雨和强对流云团的演变过程,通过追踪这些云团活动来作暴雨和强对流天气的预报。杜秉玉等以雷达资料为主设计了长江三峡和荆江地区暴雨预报的临近预报系统。文中利用上海地区稠密的地面观测资料,分析1983年9月3日、1985年7月11日、1983年7月26日影响上海的暴雨和龙卷天气过程中地面气象要素场和物理量场的先兆表现,期望从地面观测资料的变化特征提供暴雨和强对流天气预报的依据。     

沿天山地区一次暴雨动力过程和云中水凝物粒子特征的数值模拟研究

在分析了2018年5月23日—24日北疆沿天山一带典型的地形暴雨天气过程的环流形势、水汽输送和暴雨云系特征的基础上,利用高分辨率数值模式WRF3.8.1对暴雨过程进行模拟,在模拟结果与实况较为吻合的基础上,利用模拟资料对暴雨动力过程和云微物理特征进行了分析。结果表明：(1)“两脊一槽”的环流形势是此次暴雨发生的环流背景,东移过程中不断加深的中亚低槽是此次暴雨的影响系统。巴伦支海的水汽经过西西伯利亚平原多次转向输送至暴雨区,为暴雨的产生提供有利的水汽条件。积层混合云快速移过暴雨区使较强降雨持续了约6 h。(2)高分辨率数值模式WRF能较好地反映出此次暴雨过程的降雨性质、雨带分布特征和大值中心位置。模拟结果显示低空急流在向天山移动过程中,受天山地形阻挡抬升,在沿天山一带形成了显著的辐合和上升运动,为此次强降雨提供了有利的动力条件。(3)有利的动力条件使水凝物粒子(冰晶、雪、霰、云水、雨水)能够在北疆沿天山一带地区不断聚集、增长从而形成大值中心,固相粒子与液相粒子在垂直分布上相交的区域存在固—液粒子转化,有利于降雨强度的增强,其中霰粒子和过冷云水发挥了重要的作用。     

江苏前汛期区域性大暴雨的云团特征

该文着重分析了１９８０－１９９０年江苏前汛期区域性大暴雨的ＧＭＳ云图，揭示形成区域性大暴雨的云团特征，演变形式，对它们进行了分类，并提出预报着眼点。     

NUMERICAL SIMULATION STUDY OF CLOUD INTERACTION AND FORMATION MECHANISM OF HEAVY RAIN IN MIXED CONVECTIVE-STRATIFORM CLOUD

Using the numerical model of mixed convective-stratiform clouds(MCS)in the paper(Hong1997)and the averaged stratification of torrential rain processes,the evolution processes,interaction of the two kinds of clouds,structure and the precipitation features in the MCS toproduce heavy rain are simulated and studied,and the physical reasons of producing torrential rainare analysed.The results indicate that the stratiform cloud surrounding the convective cloudbecomes weakened and dissipates in the developing and enhancing of the convective cloud,and therainfall rate and water content in the stratiform cloud increase as the distance from the convectivecloud becomes larger.The numerical experiments find out that the stratiform cloud provides abenificial developing environment for the convective cloud,i.e.,the saturated environment and theconvergence field in the stratiform cloud help to lengthen the life cycle of the convective cloud,produce sustained rainfall with high intensity and intermittent precipitation with ultra-highintensity.These and the ice phase microphysical processes are the main factors for the torrentialrain formation and the MCS is a very effective precipitation system.     

一次川渝大暴雨的中尺度分析

利用逐时FY-2CTBB资料、闪电资料、自动站雨量资料和经过再分析的中尺度格点分析场资料,分析2007年7月16-20日发生在川渝地区的暴雨天气过程中尺度特征,为评估、预报此类暴雨天气过程提供有价值的信息.分析结果表明:本次降水过程是高原涡和西南涡两个中尺度系统逐步耦合的结果,与上升气流相伴的强而深厚的正涡度柱是造成对流辐合体反复在相近区域生、消和暴雨反复在临近区域发生的重要因素之一;西南低涡环流中的三个中尺度云团系统(MCS)直接产生了本次暴雨过程的强降水,MCS的生消和青藏高原东部的对流云系具有翘翘板效应;对卫星云图Tbb值、闪电资料和强降水的综合分析表明闪电发生于降水之前约1～3小时,强降水基本出现在闪电密集区和低Tbb值重合区;闪电的移动方向基本可以代表对流旺盛区的移动方向,也就是未来可能出现强降水的方向.闪电突然增强或减弱对于追踪对流降水的发生和移向、判断强降水的增强或减弱、强降水出现时间、位置、变化趋势具有一定的指示意义.     

江苏省公路网络复杂性分析

利用美国研制的WRF-Var同化系统以及中国的云迹风资料,对2008年6月10日长江流域的一次暴雨过程做了三维和四维变分同化试验。试验结果表明：上述两种方案均能提高模式对大到暴雨预报的准确率,特别是四维方案在提高大暴雨的准确率方面表现更好,这是降水预报的重要方面;两个同化试验均能在一定程度上改善对要素场的预报,使用四维同化方案能够更有效地调整初始场、降低各要素场的预报误差。诊断结果表明：此次大暴雨过程是在高空低槽和低层切变线的共同作用下发生的,并有高、低空急流与之配合,具有较好的动力条件;低空的西南急流,不但为产生暴雨提供了所需的水汽输送,也为造成暴雨强对流所需的位势不稳定提供了必要的能量。     

逐时云迹风资料同化对暴雨预报的模拟试验

文中基于不同的云迹风同化方案,用GRAPES模式对2005年7月11-12日长江中下游一次暴雨强降水过程进行了云迹风资料同化试验及数值模拟,通过对比分析不同方案所得的分析场及预报场的差异,研究逐时云迹风资料三维变分同化对分析场及暴雨预报的影响.首先,根据连续性原理及双通道各层次云迹风资料的误差分析,分3个步骤对7月11日00:00-12:00 UTC共12个时次的双通道云迹风资料进行了初步的质量控制;然后,把经过质量控制的云迹风资料放入基于GRAPES 3D-VAR三维变分同化方案开发的逐小时循环同化系统中进行同化,将得出的分析场与单一时次未经质量控制的云迹风资料同化得出的分析场进行对比,探讨了逐时云迹风资料同化对数值预报分析场的影响;最后,把同化后的分析场作为初始场,用 GRAPES模式对 2005年7月11-12日长江流域暴雨过程做24 h降水预报试验,分析两个同化方案所模拟得到的预报场的差异.结果表明,经资料的筛选、同经纬度单点通道的选择及资料的稀疏化3个步骤控制后,各层次云迹风资料的误差有明显减小;加入经质量控制的逐时云迹风资料其三维变分同化可以提高分析场中风压场及水汽场的质量;而且在暴雨预报试验中可以相对更准确地预报暴雨落区及雨强.     

0509号台风暴雨过程分析与暴雨灾害评估

针对2005年8月8～10日辽宁区域性台风暴雨过程,以常规气象资料、自动站资料及卫星云图资料为基础进行分析。结果表明:暴雨是台风、副热带高压与西风槽相互作用的结果,较好的水汽条件是产生台风暴雨的重要条件之一,低空急流是水汽输送的通道,也是台风暴雨的明显特征之一;结合单站气压连续变化以及云系变化判断“麦莎”登陆时间地点;应用基于概率分析的暴雨事件快速评估模型对暴雨灾害进行评估,评估表明暴雨过程为三级暴雨灾害,属中度级别。