基于春季阴雨过程的冬小麦涝渍指数模型构建与应用

春季涝渍灾害对南方小麦生长发育和产量形成严重影响,本文在对阴湿系数做降尺度修订的基础上,利用Logistic曲线方程构建了冬小麦涝渍指数模型,根据涝渍指数临界值、持续天数以及冬小麦的可能减产率将春季涝渍灾害划分为三个等级,并使用江苏省59个气象站1961-2010年逐日气象资料对模型进行历史反演。结果发现,春季涝渍指数与冬小麦相对气象产量呈显著负相关,随着涝渍指数增加,小麦气象产量线性下降;灾年发生的涝渍过程以1~3次为最多,超过80%,5次以上最少,占1.9%。最后,将涝渍指数模型应用于2014年冬小麦春季涝渍灾害的判别及评估,效果很好。     

陕南玉米涝渍灾害指标构建与风险区划

为了陕南玉米种植的合理布局和涝渍灾害的有效防御,利用陕南28县(区)近40年气象资料、灾情资料以及陕南地理信息数据和玉米产量、面积数据,采用历史灾情反演结合专家评估的方法,建立陕南玉米涝渍灾害指标体系,并通过典型玉米涝渍灾害个例对指标进行验证。基于农业气象灾害风险形成的基本原理,分析了陕南玉米涝渍灾害形成的气候危险性、环境敏感性、承灾体易损性,建立陕南玉米涝渍灾害风险评估模型并进行风险区划。结果显示,用暴雨日数(D1)、暴雨过程降水总量(D2)、8月下旬—10月上旬连阴雨日数(D3)划分陕南玉米涝渍灾害等级的指标分别为:轻度涝灾,1≤D1≤2、50相似文献   

湖南省油菜春季涝渍过程灾变判别指标

以湖南省油菜为研究对象,综合洪涝与连阴雨的致灾因子,利用历史灾情数据反演涝渍过程样本,构建临灾、受灾状态样本,采用均值t检验方法,定量分析不同降水累积衰减系数w情况下,降水因子差异的显著性,构建有效累积降水量P_E。基于Fisher判别准则,计算涝渍灾害临灾与受灾的临界线,构建逐日动态的油菜春季涝渍过程灾变判别指标y,并进行涝渍过程样本反演及独立样本验证。分析春季涝渍受灾频率与相对气象产量的关系,构建灾害影响评价模型。结果表明:当w=0.899时,受灾与临灾样本P_E的差异最显著。灾变判别指标y可逐日动态监测涝渍灾变过程及灾害后续影响,为动态监测区域油菜涝渍过程提供了数据支撑;指标指示的灾变范围与实际受灾情况基本一致,为区域防灾减灾提供了科学参考。开花期及结荚期湖南油菜涝渍受灾频率较高,成熟期较低。湖南省油菜春季涝渍灾害影响指数呈东南高西北低,长沙东部、株洲中部及北部、湘潭、永州及郴州中部油菜产量受涝渍灾害影响最重。     

安徽省夏玉米涝渍灾害时空特征及其灾损风险

为分析安徽省夏玉米全生育期涝渍灾害发生的特征,定量化评估涝渍灾害风险程度。利用安徽省48年的气象资料(1971-2018年),采用夏玉米涝渍指数模型,计算分析了安徽省夏玉米涝渍指数的时空特征,并确定了夏玉米涝渍指数等级指标,最后采用灾损风险指数模型得到了安徽省夏玉米产量涝渍灾损风险分布。结果表明:(1)夏玉米全生育期涝渍指数以0.027/10a的速率呈显著上升趋势,其中6月上旬和8月上旬上升趋势最为明显;涝渍指数的空间分布显示其值变幅在0.08～0.38之间,其中大别山区、江南中东部和淮北局部是夏玉米涝渍指数的高值区。(2)建立的夏玉米涝渍灾害等级指标和实际涝渍减产的结果较为一致,其中涝渍等级与实际减产率一致的比例为82.2%。(3)而夏玉米涝渍产量灾损风险分布显示大别山区、江淮东部和江南东部地区是安徽省夏玉米涝渍产量损失的高风险区。研究结果对开展区域农业气象防灾减灾有很好的借鉴意义。     

江汉和江南西部春玉米涝渍指标及风险评估

以江汉和江南西部地区春玉米为研究对象,利用研究区域内57个气象站1961-2012年的逐日降水量资料、春玉米生育期资料和春玉米涝渍灾情资料,筛选春玉米不同生育时期的涝渍灾害样本。采用多元线性回归分析方法,定量分析当前过程降水量和前期降水量对春玉米涝渍灾害的影响,并据此构建当量降水量。基于正态分布的Lilliefors检验和t-分布区间估计方法,计算不同生育时期、不同等级涝渍灾害的当量降水量指标阈值,由此构建该区域春玉米不同生育时期的涝渍灾害等级指标并进行独立样本验证。在此基础上,利用信息扩散理论风险评估方法,计算各站点的春玉米涝渍致灾风险指数。结果表明:当前过程降水量和前2旬降水量对该区域春玉米涝渍灾害有显著性影响;构建的区域春玉米涝渍等级指标能够较好地反映实际受灾情况,指标验证结果与历史记录有较高一致性;出苗-拔节期和拔节-抽雄期发生春玉米涝渍灾害的风险相对较低,抽雄-成熟期为春玉米涝渍灾害的高风险时期,高风险区域主要位于湖北省恩施市、宜昌市西南部、荆州市西南部以及湖南省张家界市北部。     

江西早稻高温热害发生时间分布特征

以江西早稻为例,利用1981—2016年气象资料、早稻高温热害灾情史料和生育期资料,构建历史早稻高温热害样本集合,在Kolmogorov-Smirnov（K-S）分布拟合检验的基础上,采用信息扩散方法计算得到早稻高温热害总样本和不同持续日数（3~5 d,6~8 d和8 d以上）不同等级（轻度、中度、重度）热害在早稻抽穗期前后的发生概率。结果表明:早稻高温热害起始于抽穗前6 d至抽穗后20 d,抽穗扬花期发生概率最高,随着早稻进入乳熟期高温热害发生概率逐渐降低。早稻抽穗扬花期持续3~5 d早稻高温热害以轻度、中度为主,5 d以上中度、重度高温热害发生概率为98.77%;随着早稻进入乳熟期,高温热害以中度和轻度为主,重度高温热害概率显著降低。早稻轻度高温热害的主要致灾时段为抽穗至灌浆中期,中度高温热害的主要致灾时段为抽穗至灌浆中前期,而重度高温热害的主要致灾时段为孕穗期至灌浆初期。     

持续寡照对温室番茄开花座果、产量及果实品质的影响

选取番茄品种“金冠5号”为试材,在日光温室中利用遮阳网设计不同寡照(光合有效辐射,PAR<200μmol·m^-2·s^-1)持续日数(0、1、3、5、7、9 d)及正常光照条件下的恢复试验,研究寡照胁迫对番茄开花座果、产量形成及果实品质的影响。结果表明:持续寡照胁迫造成番茄开花期推迟,开花数和单穗果实数减少,座果率降低,寡照胁迫7—9 d,番茄花期推迟一周左右;寡照胁迫还导致番茄单果重、单株产量、果实直径降低,非商品果率增加,寡照9 d处理番茄单果重、单株产量、果实直径分别较CK低0.04 kg、1.80 kg和1.10 cm,非商品果率较CK高3.1%;寡照胁迫下,番茄单株产量与植株叶片数,叶片气孔导度、蒸腾速率、光合速率等光合参数均呈显著正相关,而与叶片胞间CO 2浓度呈负相关;番茄果实维生素C含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量随寡照胁迫持续时间增加而降低;而番茄果实抗坏血酸含量、有机酸含量和总酸度则相反,且寡照胁迫持续时间越长,番茄果实抗坏血酸含量、有机酸含量和总酸度越高。研究结论可为定量评估寡照灾害对设施番茄开花座果、产量及品质的影响提供一定依据。     

我国西南地区干旱变化及对贵州水稻产量影响

近几年,我国西南地区干旱频繁发生,严重影响农业生产。为了探讨干旱和水稻产量之间关系的复杂性,采用中国气象局国家气象信息中心提供的西南地区348个站气象数据,计算了西南地区干旱的变化趋势,并利用2000—2011年贵州省县级水稻产量资料分析了干旱对水稻单产的影响,探讨了干旱、水资源灌溉以及水稻产量之间的关系。结果表明:1951—2012年西南地区降水量平均减少16.9 mm/10 a,特别是8—10月降水量明显减少。同时,西南地区干旱日数呈上升趋势,平均增加3.3 d/10 a。对比水稻产量发现,当累计干旱日数少于40 d时,干旱对水稻产量一般不会造成影响;当累计干旱日数超过86 d时,干旱造成水稻减产20%~73%,这意味着当累计干旱日数超过3个月时,江河塘库蓄水将受到影响,进而影响水稻的灌溉,造成水稻严重减产;当累计干旱日数为40~86 d时,水稻减产一般少于20%,但地区差异较大。     

强热带风暴碧利斯造成华南持续大暴雨成因分析

统计分析了山东省枣庄1958～2005年逐日及逐月降水资料,发现20世纪50年代末期到60年代中期鲁南为多雨期,60年代中期到60年代末期有一个短暂的少雨期,70年代初中期有一个短暂的多雨期,70年代中期到90年代末期是一个较长时段的降水偏少期.2000年以后进入多雨时期,2000、2003及2005年出现局部洪涝灾害.文章引入相当暴雨日数的概念,研究了相当暴雨日数与大涝、大旱年的关系,发现大涝、大早年的降水量更取决于汛期相当暴雨日数的多少;用相当暴雨日数和年降水量建立回归方程,在一定程度上,相当暴雨日数能很好地预测当年旱涝.     

贵州境内高铁沿线气象灾害特征及关键服务期探讨

该文应用层次分析法和专家咨询法,建立贵州境内高铁沿线风险评价指标体系,确定影响贵州境内高铁的主要气象灾害为暴雨,其次为雷暴、大风、凝冻、积雪等。利用贵州境内高铁沿线23个气象站1961—2015年55 a气象观测资料,分析贵州境内高铁沿线主要气象灾害的气候特征,表明暴雨日数呈上升趋势,年平均暴雨日数为2~4.9 d,沪昆高铁西段是暴雨中心;雷暴日数呈下降趋势,年平均雷暴日数为43.6~71.1 d,沪昆高铁西段是雷暴频发区;大风日数呈显著下降趋势,沪昆高铁西段出现大风的频率最高,年平均大风日数大于20 d,其余路段不足5 d;凝冻日数总体呈下降趋势,沪昆高铁和贵广高铁均不在重凝冻区,但沪昆高铁普安到晴隆段和麻江段年平均凝冻日数较多为10~15 d;积雪日数总体呈现波动趋势,其线性增长率变化不大,沪昆高铁麻江段及三穗到铜仁南段积雪日数在5~7 d,其余路段不足5 d。确定高铁沿线主要气象灾害的关键服务期,利用月平均气象灾害日数,分析各路段气象灾害对高铁影响的关键服务期及重点路段,对高铁气象服务具有参考意义。     

基于WCSODS的小麦渍害模型及其在灾害预警上的应用

在WCSODS（小麦模拟优化决策系统）中增加了过量土壤水对小麦光合作用、干物质分配、叶片衰老等影响模块,实现了渍害条件下对冬小麦生长和产量的模拟。用试验资料和区域统计单产对模型进行了检验,结果表明:模拟误差在10%以内。灵敏度分析的结果亦表明:随着渍水持续天数的增加,小麦渍害加重,10 d渍水对产量影响不大,而30 d渍水可造成减产7%~32%;当渍水天数相同时,以孕穗期的渍害对产量影响最大;灌浆期、拔节期次之,冬前分蘖期的影响较小。这与当地小麦专家的看法相一致,说明小麦渍害模型具有一定的合理性。利用本模型和南京、南通两地的历史气象和产量资料,对大面积小麦平均单产进行了试预报,结果基本令人满意。     

春玉米穗分化期低温对产量构成因素的影响

为探讨低温冷害对东北地区春玉米的影响,确定障碍型冷害对春玉米生育的影响程度,2015年以郑单958玉米品种为试验材料,利用人工气候室模拟低温（13℃,15℃,17℃）研究穗分化期（前期、中期、后期）春玉米产量构成因素和光合特性的影响。结果表明:春玉米在穗分化期受不同低温影响后,观测到的产量构成因素和光合特性的变化趋势相似;与对照相比,低温处理后,春玉米穗长和穗粒数显著减少、穗粒重显著降低,且温度越低,持续时间越长,影响越重;穗粗和百粒重变化不显著;穗分化前期低温对春玉米穗粒数影响最重,中期次之,后期较小;低温处理后春玉米叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率均显著降低;穗分化期春玉米遭受障碍型低温冷害造成穗粒数减少是减产的主要原因。研究结果可为春玉米障碍型低温冷害影响评估提供参考。     

水分胁迫/复水对谷子光合特性及产量影响

以谷子品种大金苗为研究对象,采用遮雨棚控水的大田试验方法,比较孕穗开花期和灌浆期水分胁迫/复水对叶片光合特性及产量影响,分析光合速率的限制因素,阐述光合速率、水分利用效率与产量的协同关系。结果表明:水分胁迫会导致谷子光合速率和产量下降,水分利用效率提高,随胁迫增强和持续时间延长,光合速率和产量下降幅度增大;水分胁迫后复水后,光合性能有所恢复,光合作用可产生补偿效应,水分胁迫越强和持续时间越长,补偿效应越低;轻度和持续时间短的水分胁迫,光合速率降低主要由气孔因素决定,随胁迫增强和持续时间延长,非气孔限制逐渐成为光合速率下降的主要原因;与孕穗开花期相比较,灌浆期水分胁迫对光合速率的影响更大且复水后光合性能恢复能力更低,光合速率与产量的协同关系更明显,产量对灌浆期水分胁迫更敏感。     

闽东南花生、甘薯气象条件分析

利用闽东南近10多年花生、甘薯的农业气象资料，分析花生、甘薯生产的条件。根据回归统计分析得出以下结论：（1）夏、秋旱是制约闽东南花生、甘薯产量的主要气象灾害。（2）当春花生在6月下旬－7月出现持续无透雨天数＞20d，且耕作层土壤相对湿度达30％以下时，将影响花生子粒膨大，造成减产。（3）当8－10月持续无透雨＞30d，且耕作层土壤相对湿度达25％以下，将影响甘薯膨大。（4）若6－10月该地出现连续大－暴雨过程，由于旱地耕作层蓄水能力低，将造成水肥大量流失，生态恶化。（5）闽东南旱地土壤蓄水能力低，水资源匮乏，应加大投资力度，将地面灌溉改为喷洒灌溉，既可防止水肥流失，又可提高水的利用率。     

黄淮海地区春花生旱涝灾害危险性评价

利用1960—2019年黄淮海地区186个气象站逐日气象数据,结合春花生发育期数据,采用标准化降水作物需水指数将旱涝灾害分为7个等级,分析春花生旱涝灾害的时空分布特征;并以旱涝灾害发生的强度和频率构建春花生旱涝灾害危险性指数,开展黄淮海地区春花生旱涝灾害危险性评价。结果表明:黄河流域西北部和中部、淮河流域东北部以及海河流域北部是干旱灾害高发区;涝害高发区主要集中在黄河流域的大部分地区、淮河流域北部和南部地区以及海河流域东部,以中度涝害为主。春花生干旱灾害高危险性地区零散分布,主要集中在黄河流域西北部;而涝害中、高危险性地区多分布于黄河流域。     

10—11月海南省瓜菜苗期湿涝风险评估与区划

为了评估海南省冬种瓜菜苗期生长阶段容易遭受的湿涝灾害,基于1998—2011年海南省18个气象站气象资料、各市县西瓜、豇豆、辣椒、丝瓜4种冬种瓜菜产量及苗期湿涝灾情资料,以降水量、降水日数等因子建立主成分分析综合指标,通过灾情反演构建苗期湿涝致灾等级指标,结合孕灾、灾损和防灾能力进行瓜菜苗期湿涝灾害综合风险分析与区划。结果表明:瓜菜苗期湿涝危险性从西南至东北增加,轻度与重度湿涝风险概率分布趋势相反,苗期湿涝孕灾敏感性从中西部山区向沿海和平原地区增加,瓜菜苗期湿涝灾损风险和防灾能力分布存在差异,且不同瓜菜差异明显;4种瓜菜苗期湿涝综合风险总体分布趋势一致,从西南至东北地区风险等级加重,降水、地势、土地等因素综合导致东部和北部部分地区苗期湿涝的风险高。     

不同品种双季晚稻产量结构对干旱胁迫的响应

干旱是湖南双季晚稻分蘖-幼穗分化期主要农业气象灾害,对晚稻生长和产量形成产生不利影响。本研究以常规晚稻和超级晚稻在分蘖-幼穗分化期进行干旱胁迫试验,于20142016年连续3年开展15、20、25、30d4个干旱处理水平试验,探讨了干旱强度与不同品种双季晚稻产量结构的关系,从而确定双季晚稻干旱指标。试验研究结果表明,相同干旱胁迫处理下,土壤相对湿度是影响双季晚稻产量结构的关键因素,常规晚稻和超级晚稻产量结构对干旱胁迫的响应存在差异性。自晚稻分蘖普遍期开始干旱处理,对常规晚稻理论产量、有效穗数和结实粒数产生不利影响的土壤相对湿度阈值分别为92.5%、87.2%和98.6%;对超级晚稻理论产量、有效穗数和结实粒数产生不利影响的土壤相对湿度阈值分别为96.8%、97.1%和89.3%。根据晚稻产量结构对干旱持续时间和土壤湿度的响应,构建了常规晚稻和超级晚稻的分蘖-幼穗分化期干旱等级指标,可为双季晚稻的干旱监测和抗旱救灾提供理论依据和实践指导。     

南沙区2012年7-8月的持续高温过程分析

利用南沙气象探测基地的地面常规观测资料对南沙的高温日进行了统计,并对2012年7-8月的高温天气过程做了分析,结果发现：南沙高温日数和持续高温出现最多的是2009年,持续高温以2d最多,持续时间最长的为3d;南沙高温主要在6-9月出现,集中出现在7月下旬-8月下旬,高温日出现最多的是8月;高温一般出现在15：00前后.2012年高温出现时副高一般断裂成块状或者脊线比较偏北,受热带气旋的影响较大;所有的高温日都受热带气旋外围下沉气流影响;当热带气旋位于南沙区偏东时,出现高温持续的时间较长,而且过程最高气温也较高.高温日当天08：00气温高、云量偏少、地面风速低、以西到西北风为主,湿度偏低.     

基于FloodArea模型的成都主城区内涝风险评估

本文以成都主城区为例,运用气象数据、地理信息数据、社会经济统计数据及内涝灾情资料,通过多种常用分布函数的对比,选出重现期降水估算的最优函数,采用Pilgrim & Cordery法推求研究区的小时雨型,然后结合改进的基于FloodArea内涝模型,开展了24 h历时20、30、50、100 a一遇降水情景内涝模拟,并利用修订的内涝公路风险等级标准和财产损失曲线,探讨100 a一遇降水情景下内涝交通风险等级和居民室内财产损失风险。结果表明：①GEV（Generalized Extreme Value Distribution）分布函数是成都主城区重现期降水估算的最优函数;主城区24 h历时小时雨型呈双峰型, 且峰值出现在降水过程前部。②基于FloodArea模型,通过对输入数据或参数的改进,能够较好模拟城市内涝空间分布;各降水情景模拟结果显示高新南区、高新西区、青羊区内涝淹没范围占比相较其他地区偏高。③24 h历时100 a一遇降水情景内涝可造成成都主城区86.1%公路长度占比出行困难,其中一级风险公路长度占比为105%,二、三级风险公路长度占比分别为27.5%、28.4%,成华区内涝公路风险最高。④24 h历时100 a一遇降水情景内涝可造成居民室内财产潜在损失约占主城区GDP（Gross Domestic Product）的0.8%,其中武侯区财产损失风险最大,潜在损失占其GDP的1.6%。