陕西苹果花期霜冻敏感性指标研究

以2021年4—5月陕西省延安市洛川县苹果气象试验站富士系晚熟盛花期苹果花为材料,采用人工模拟霜箱试验的方法,研究了苹果花在不同低温条件下的受冻率,采用浸泡法测定苹果花相对电导率,分析苹果花相对电导率与半致死温度的变化特征。结果表明：富士系晚熟苹果花在-2.0 ℃下持续3 h内未受冻,-3.0 ℃持续2 h后重度受冻,-4.0 ℃持续2 h后受冻率达100%,-5.0 ℃持续1 h后受冻率达100%;低温与苹果花相对电导率呈显著负相关,相关系数为0.988 3,相对电导率随温度下降而不断增大;苹果花的半致死温度在-3.0～-4.0 ℃之间。     

巴旦木春季低温霜冻灾害的气象指标分析

摘要：以3个当地主栽品种（莎车1号、莎车14号和莎车18号）为试材,在春季巴旦杏花蕾期至开花期,利用高精度冰箱进行花蕾、花朵和叶低温霜冻害模拟试验,结合历史灾情资料分析春季低温霜冻的强度与发生时段,确定巴旦杏晚霜冻冻害气象指标。结果表明,在开花期若遇到-4.0℃低温且持续2h,会出现轻度冻害;-4.0℃低温若持续4h,莎车1号（纸皮）、莎车14号（叶尔羌）和莎车18号（晚丰）三个品种均会发生冻害,减产幅度达到20%左右;若-6.0℃的低温霜冻持续达2h,三个品种都会发生严重冻害。     

模拟低温下主产品种猕猴桃结果母枝冻害指标

越冬冻害是猕猴桃的主要气象灾害,为探讨低温对猕猴桃的伤害机理,建立猕猴桃越冬冻害指标体系,2020年12月—2021年2月利用MSX-2F霜箱系统模拟越冬期低温过程,采用组织褐变率、细胞伤害率等参数对结果母枝冻害特征进行定量描述,通过冻害指数与低温的Logistic关系模型,研究6个主栽品种结果母枝冻害特征。结果表明:结果母枝主芽半致死温度以海沃德最低,为-16.5 ℃,瑞玉、徐香、金福居中,分别为-14.8 ℃,-14.9 ℃和-14.2 ℃,翠香、红阳较高,分别为-13.4 ℃,-13.8 ℃。-16 ℃~-10 ℃低温主要影响结果母枝主芽活性,-16 ℃为主芽受冻向副芽受冻的转折点,低于-18 ℃对主、副芽活性均有伤害,-20 ℃以下低温可造成结果母枝大量死亡。品种间抗冻性能,以海沃德最强,瑞玉、金福、徐香居中,翠香、红阳最弱。以结果母枝芽冻害指数为主要参数,构建6个主产品种猕猴桃结果母枝5级低温冻害指标,对应类型和温度阈值如下:1级为轻度减产型,-11.0 ℃~-10.5 ℃;2级为中度减产型,-14.5 ℃~-10.5 ℃;3级为重度减产型,-16.5 ℃~-12.0 ℃;4级为绝收型,-20.0 ℃~-13.5 ℃;5级为致死型,-20.0 ℃~-15.0 ℃。     

精河枸杞展叶期霜冻气象指标室内模拟研究

以3年生宁杞7号为试验材料,在枸杞展叶期利用人工气候室开展进行低温模拟试验,设置常温(CK)、0℃、-2℃、-4℃、-6℃、-8℃共6个处理温度,每个处理分别持续3h、6h、9h条件下测定枝条叶绿素荧光、相对电导率、叶片叶绿素含量并观察枸杞枝条、叶片形态特征变化。结果表明：随着温度的下降和持续时间的延长,枸杞枝条基础荧光和相对电导率呈上升趋势,光能转化率和叶绿素含量下降明显。枸杞展叶期当温度在-4℃至-2℃,持续时间3小时内,会出现轻度霜冻。当温度在-4℃至-2℃,持续时间超过3小时或温度在-4℃至-2℃,超过6小时会出现中度霜冻。当温度在-6℃至-4℃,持续时间超过6小时或低于-6℃,超过3小时会出现重度霜冻。     

宁夏枸杞花期霜冻指标试验研究

2019年3—5月利用人工霜冻模拟箱进行枸杞现蕾期、初花期和盛花期霜冻指标试验,模拟-8~-1℃、持续1~6 h的32组不同低温和持续时间处理组合,根据室内霜冻模拟试验冻后观测结果,将受冻症状划分为3个级别,并统计每个级别的受冻率,制定霜冻等级判断标准,建立基于低温、持续时间、受冻级别和受冻率的霜冻指标;利用2018年3—5月13个点次的大田霜冻试验结果和25个枸杞种植区自然霜冻调查结果验证霜冻指标。结果表明:枸杞霜冻与低温及其持续时间密切相关,温度越低、持续时间越长,霜冻越重;现蕾期抗冻性最强,初花期抗冻性明显较现蕾期弱,盛花期一定程度上较初花期弱。利用霜冻指标判断的结果与实际灾害情况符合率较高,具有较强的实用性,可作为枸杞花期不同阶段的霜冻灾害预报及评估依据。     

低温对玉米幼苗生理反应的影响

将玉米晚熟品种吉单159三叶期幼苗进行6 ℃、10 ℃低温处理3天、6天,发现幼苗脯氨酸含量明显增加,电导率提高,可溶性蛋白含量随着低温处理时间的延长先增加后减少,叶绿素SPAD值减少,光合速率下降。     

巴旦杏春季低温霜冻灾害气象指标分析

以3个当地主栽品种（莎车1号、莎车14号和莎车18号）为试材,在春季巴旦杏花蕾期至开花期,利用高精度冰箱进行花蕾、花朵和叶低温霜冻害模拟试验,结合历史灾情资料分析春季低温霜冻的强度与发生时段,确定巴旦杏晚霜冻冻害气象指标。结果表明,在开花期若遇到-4．0℃低温且持续2h,会出现轻度冻害;-4．0℃低温若持续4h,莎车1号（纸皮）、莎车14号（叶尔羌）和莎车18号（晚丰）3个品种均会发生冻害,减产幅度达到20％左右;若-6．0℃的低温霜冻持续达2h,3个品种都会发生严重冻害。     

极端低温对水泥基材料的影响

在气候变化引起的极端低温条件下,水泥基材料的性能变化直接影响水工混凝土的性能。本文以不同含水条件的水泥基材料为研究对象,在-60℃极端低温条件下,对水泥基材料的质量损失、相对动弹模变化、抗折强度、抗压强度、冻胀变形、孔隙率和平均孔径等参数进行了试验研究。研究结果表明,-60℃极端低温冻融作用使水泥基材料的力学性能下降、轴向冻胀率变大、孔隙率增大、平均孔径变大。并揭示了受冻前后水泥基材料含水条件对其抗冻性、力学性能、冻胀变形和微观孔结构等性能的影响规律。     

日光温室番茄低温冻害指标确定及温度预报模型建立

利用2012年12月至2013年1月和2013年12月至2014年1月两个生长季沈阳和喀左地区日光温室的小气候观测数据,基于日光温室番茄实际低温冻害发生及影响因素分析,构建日温差指数,确定辽宁地区日光温室番茄果实膨大期低温冻害的指标,并采用回归分析方法建立了日光温室温度预报模型。结果表明:日光温室内持续低温、寡照及高湿综合作用造成了番茄低温冻害的发生。在日光温室内高湿的环境条件下,日光温室外出现阴雨雪天气,且寡照天气持续3d,日光温室内最高气温小于10℃,最低气温小于5℃,且5℃以下低温持续时间达15h以上时,将出现低温冻害。利用日光温室内外逐时气温数据建立温室内逐时气温预报模型,18时至翌日08时逐时气温≤3℃误差的预报准确率达86%以上。因此,利用确定的日光温室内番茄低温冻害指标和建立的日光温室内逐时气温预报模型,可实现温室内番茄低温冻害预警,提高日光温室防灾减灾能力。     

1991—1992年永康县柑桔冻害分析及防范对策

一、引言1991年12月25日—30日,我县受北方强冷空气的影响,出现了大雪和严重冰冻天气,积雪深达9厘米,29日的最低气温降到零下9.5℃,地面最低温度降到零下15.6℃,是1981年以来的最低值,也是历史同期的最低值。使绝大多数柑桔的叶片和嫩枝遭受冻害,受冻率达100%;3级以上的冻害面积达95%。其面积之大、范围之广、损失之重,为历史所罕见。     

全球升温1.5℃与2.0℃情景下中国极端低温事件变化与耕地暴露度研究

基于区域气候模式COSMO-CLM（CCLM）模拟的1960-2100年逐日最低气温数据及2000年中国土地利用数据,采用强度-面积-持续时间（Intensity-Area-Duration,IAD）方法,以全球升温1.5℃（RCP 2.6情景）和2.0℃（RCP 4.5情景）为目标,研究不同持续时间中国极端低温事件变化特征、最强极端低温事件强度与面积关系和最强中心空间分布,分析极端低温事件下耕地面积暴露度的变化规律。研究发现:（1）全球升温1.5℃情景下,持续1至9 d的极端低温事件频次相对于基准期（1986-2005年）下降30%-54%,强度变化-1%-8.8%,影响面积下降7%-21%;升温2.0℃,频次下降48%-80%,强度上升6%-11.5%,影响面积则在-14%-19%变化。（2）全球不同升温情景有可能发生强度和面积超过基准期最强事件的极端低温。全球升温1.5-2.0℃时,同等面积上的最强极端低温事件强度明显下降,但最强极端低温事件中心由西北和西南转移到华中和华南等地。（3）不同升温情景下,暴露于极端低温事件的中国耕地面积明显少于基准期,且升温幅度越高下降程度越大。最强极端低温事件的耕地暴露度则随温度的升高而增大。升温1.5℃时,华东、华北与华中等地暴露在最强极端低温事件的耕地面积相对于基准期有所增大,升温2.0℃时,华东与华北等地有大幅度上升。全球不同升温情景下,极端低温事件频次与影响面积持续下降,但强度上升;随着升温幅度的增大,这种差异变化特征越来越明显;特别应注意的是,随着温度上升,发生强度和面积超过当前记录到的最强极端低温事件的可能性增大;应加强极端事件的预警、预报和监测,减缓经济社会的损失。      

Projected changes in the western North Pacific subtropical high under six global warming targets

西北太平洋副热带高压(简称西太副高)是影响东亚夏季天气气候的关键环流系统。本文利用CMIP5的历史气候模拟试验和RCP8.5路径下的未来气候变化预估试验数据,采用扰动位势高度,流函数等多种变量描述西太副高,分析了西太副高在6个全球变暖阈值(1.5℃, 2.0℃, 2.5℃,3.0℃, 3.5℃和4.0℃)下相对于当代气候的变化情况。在对流层中层(500 h Pa),西太副高在1.5℃阈值下几乎没有变化,而在2.0℃阈值下迅速减弱并东退约2.5°。当升温大于2.5℃时,西太副高呈线性减弱趋势,在4.0℃阈值下将东退约6.0°。在对流层低层(850 h Pa),西太副高在1.5℃阈值下增强西伸,但在升温到2.0℃的过程中变化不大。当变暖达到4.0℃阈值时,西太副高将西伸约2.0°。     

温度对汉中盆地杂交稻空秕率的影响

分析了汉中盆地杂交稻空秕率与温度的关系.表明抽穗扬花期日平均气温＜23℃,空秕率迅速上升,＜16.5℃达100%,各品种间有1～2℃差异;空秕率不但受＜23℃低温强度影响,还受持续日数影响;日平均气温＞28℃空秕率逐渐增大,籼稻各品种间有1℃差异,粳稻不受影响;空秕率受高温强度和空气湿度影响,但对高温持续日数并不敏感,当日平均气温＞29℃且日最高气温＞35℃空秕率较大;日平均气温23～29℃宁秕率＜20%,为汉中盆地杂交稻抽穗扬花期安全温度;日平均气温25～28℃空秕率最小,为汉中盆地杂交稻抽穗扬花期最适温度.空秕率还受灌浆结实期温度影响,但影响程度较抽穗扬花期轻.由此确定汉中盆地杂交晚稻安全齐穗期为8月上旬,适播期为3月底到4月上旬;早中稻及粳稻安全齐穗期比晚稻提早5～10天,适播期推后5～10天.     

美味系猕猴桃越冬冻害指标

通过对1991—2020年越冬期灾害调查、历史灾情查阅和专家评估,初步建立美味系猕猴桃越冬冻害症状及对应指标的3级评价标准。基于对美味系猕猴桃陕西及河南4个主栽县28例灾害个例致灾因子的主成分分析和K-means聚类分析,构建了美味系猕猴桃越冬冻害的综合指标及分级标准,并用3个主栽县资料进行验证。结果表明:美味系猕猴桃越冬冻害轻度、中度、重度发生的低温指标（T_D）分别为-12.0℃ < T_D≤-8.0℃,-15.0℃ < T_D≤-12.0℃,T_D≤-15.0℃;综合气候致灾因子包括过程极端最低气温（X₁）、-8.0℃以下低温持续日数（X₂）、-8.0℃以下负积温的绝对值（X₃）、-8.0℃以下过程有害积寒（X₄）;美味系猕猴桃越冬冻害轻度、中度、重度发生的综合指标（I_h）分别为-2.08 < I_h≤0.82,0.82 < I_h≤2.15,I_h＞2.15;美味系猕猴桃越冬冻害低温指标及综合指标等级划分在3个县验证应用结果均与实际情况基本相符。研究成果可为我国美味系猕猴桃越冬期冻害的防御和评价、产业布局优化、引种等提供参考依据。     

中国富士苹果种植的气候适宜性研究

基于中国1981-2010年2084个气象台站资料和203个富士苹果种植区分布的地理数据,利用最大熵(MaxEnt)模型和ArcGIS平台,从物种分布机理与品质两方面研究了影响富士苹果在中国分布的主导气候因子及适宜范围,并对其气候适宜性进行区域划分和评价。结果表明,影响富士苹果在中国分布的主导气候因子有8个,富士苹果地理分布的气候适宜范围分别为年日照时数2000-2500 h、年平均气温7-14℃、≥10℃积温3000-4800℃·d、最冷月平均气温-7-0℃、夏季气温平均日较差8-12℃、年降水量400-800 mm、夏季平均气温20-26℃、夏季平均空气相对湿度60%-78%。中国富士苹果的气候适宜区主要分布在黄土高原、环渤海湾和黄河古道,其中,黄土高原区的陕西、山西和甘肃气候适宜度最高,而山东和河北两省富士苹果规模化种植还有较大发展空间。      

2020年延安两次苹果花期冻害成因分析

利用2020年4月延安市国家气象站常规气象观测资料、苹果发育期观测及冻害资料,对2020年春季延安两次苹果花期冻害过程的气象条件、果树条件、冻害程度进行分析,评估防御措施。结果表明：2019年11月—2020年3月气温持续偏高,导致苹果树花期提前了7～10 d,增加了果树花期冻害的风险。4月10—13日、20—25日两次冻害过程均受强冷空气侵袭,其中4月10—13日极端最低气温（Tmin）全市为-5.4～-0.5 ℃,Tmin≤-2 ℃最长持续了19 h,Tmin≤-5 ℃持续了3 h;4月20—25日极端最低气温全市为-7.8～-2.0 ℃,Tmin≤-2 ℃最长持续了25 h,Tmin≤-5 ℃持续了5 h。相比较4月10—13日的冻害过程,20—25日的冻害过程中冷空气持续的时间更长、强度更强、影响范围更广。4月10—13日冻害过程中,延安果区从北到南处于现蕾至初花期,而4月20—25日冻害过程中,延安大部分果区处于盛花至落花坐果期,果树的抗冻能力更弱。两次冻害过程中,延安市气象部门提早预判,精细服务,与各相关部门联合防御,使得实际灾害程度低于不采取防御措施的受冻程度。     

温度对汉中盆地杂交稻空秕率的影响

分析了汉中盆地杂交稻空秕率与温度的关系。表明抽穗扬花期日平均气温 <2 3℃ ,空秕率迅速上升 ,<16 5℃达 10 0 % ,各品种间有 1～ 2℃差异 ;空秕率不但受 <2 3℃低温强度影响 ,还受持续日数影响 ;日平均气温 >2 8℃空秕率逐渐增大 ,籼稻各品种间有 1℃差异 ,粳稻不受影响 ;空秕率受高温强度和空气湿度影响 ,但对高温持续日数并不敏感 ,当日平均气温 >2 9℃且日最高气温 >35℃空秕率较大 ;日平均气温 2 3～ 2 9℃宁秕率 <2 0 % ,为汉中盆地杂交稻抽穗扬花期安全温度 ;日平均气温 2 5～ 2 8℃空秕率最小 ,为汉中盆地杂交稻抽穗扬花期最适温度。空秕率还受灌浆结实期温度影响 ,但影响程度较抽穗扬花期轻。由此确定汉中盆地杂交晚稻安全齐穗期为 8月上旬 ,适播期为 3月底到 4月上旬 ;早中稻及粳稻安全齐穗期比晚稻提早 5～ 10天 ,适播期推后 5～ 10天。     

中国南方6省1月份降水和极端低温的分布特征

采用中国南方湖南、湖北、贵州、广西、江西和安徽6省近50 a 1月份降水和气温资料,运用正交函数分解法和SYM8小波分析了它们的时空分布特征,并对极端低温的区域均值进行了广义极值模型拟合,同时研究了降水与气温的相关性.结果表明,该地区1月份降水量主要有全区域分布型和南北分布型,极端低温主要有全区域分布型、南北分布型和东西分布型.1月份降水量的全区域总和以及南北部差值都有先增后减的趋势.全区域的极端低温缓慢增长,南北部的差值先减后增,东西部的差值在1975年以前递增,随后几乎趋于稳定.6省1月份极端低温区域均值服从Weibull分布,在95%置信水平下,预测50 a一遇和100 a一遇的极小值达-6.78 ℃和-7.41 ℃.1月份降水量与极端低温的相关不显著,与平均气温在局部地区为负相关.     

铜仁西部不同时间尺度温度降水变率分析

采用气候统计方法,从年、季、月、旬、候时间尺度分析了铜仁西部近地面平均温度和降水绝对变率及相对变率,结果显示：年平均温度绝对变率在0．3-0．4℃之间,相对变率在1．5％-2．3％之间,年降水绝对变率在120．1-170．5mm之间,相对变率在10．8％-16．1％之间。气温在旬、月尺度上的变率大小与该地区春节前后要么持续低温雨雪,要么持续艳阳高照以及7月下旬一8月上旬间常年持续高温热浪的实际相吻合;降水在月、旬、候尺度上的绝对变率年内变化曲线与多年平均降水量年内变化曲线升降趋势大体一致,呈显著的正相关,而相对变率则与降水量呈反相关。     

“三七”炮弹聚能分散碘化银成冰核效率的试验研究

本文介绍了经改装后“三七”炮弹产生聚能效应,分散碘化银从-4.0～-20.0℃范围内,各温度下的成冰核效率。这种方法1克散装碘化银在-4.0～-20℃范围内,产生的冰核数目,比目前广泛应用于人工降雨、防雹碘化银“三七”炮弹(内装4克压制成型碘化银)平均成核率高1个量级。 在检测碘化银“三七”炮弹成核率中,采用了多云室、统一本底气、严格封闭云室顶部、大容器稀释、瞬时检测的方法,有效地避免了环境污染引起的误差,减小了在针管中稀释造成的累积误差,提高了检测冰核水平。