大棚蔬菜最低气温预报及冻害防御技术

在大棚蔬菜低温冻害防御中,通过搭建拱棚加盖不同层塑料内膜的大棚温度调控模式应用广泛。通过对不同层塑料内膜覆盖的大棚小气候环境温度观测,分析了棚内外日最低气温的相关关系,建立了棚内小气候环境日最低气温的一元线性回归预测模型,应用气象台天气预报中的日最低气温预报开展了大棚小气候环境的日最低气温预报,根据预报结果和蔬菜冻害指标,确定大棚增温防冻需要加盖塑料内膜的层数,提出大棚蔬菜内膜覆盖方式的冻害防御对策,为设施农业提供安全生产保障依据。     

多模式资料在成都地区的温度预报研究应用

本文采用2015年3月~2016年2月EC、T639及德国三家高分辨率模式资料与成都地区13区县国家站自动观测的日最高、最低气温资料,利用距离权重平均法对模式资料进行处理,并利用平均差值、多元线性回归方法对单模式、多模式温度预报资料与实况资料进行拟合。对比结果发现:单模式差值订正前后效果有明显改善;多模式线性回归拟合率高于任何一个单模式拟合率,进而通过VB编程完成了成都市多模式资料温度应用平台,应用中表现最好,可以为预报员提供很好的参考依据。      

投影寻踪回归模型及其在降水预测中的应用

介绍了投影寻踪回归（ＰＰＲ）预测建划的基本思想和算法,并将投影寻踪混合回归９ＰＰＭＲ）和逐步回归（ＳＲ）应用于降水预测数值试验。结果表明,ＰＰＭＲ模型的拟合和预测效果均优于ＳＲ模型的相应效果。     

且末地区红枣越冬综合冻害指数研究

根据且末气象站1971-2012年冬季逐日气温资料,通过对冬季极端最低气温、日平均气温≤-10℃负积温、最低气温≤-18℃日数、≥1cm积雪持续日数等冻害气象因子进行标准化处理,运用主成分分析方法计算红枣综合冻害指数,并采用线性回归,man-kendall检验和小波分析方法对综合冻害指标进行分析,结果表明,综合冻害指数数值越小,冻害越严重;确定综合冻害指数≤-1.0时为红枣出现冻害的临界指标;冻害指数在1977年前后出现了一次增大突变;预测2013年红枣受冻可能性小.     

乌苏市春季霜冻预报方法的初步探讨

利用乌苏1961—2010年逐日最低气温资料、1991—2012年春季3月15日—4月30日期间霜冻日及其前一日常规气象资料,运用相关分析法和多元线性回归法,建立了乌苏春季霜冻预报方程,用该方程对1991—2011年的霜冻历史资料进行回报检验,拟合率为82.1%,对2011—2012年的霜冻进行试报,拟合率达87.8%,效果较好,可以在乌苏地区的霜冻预报业务中试运行。     

基于投影寻踪原理的动态聚类模型及其在气候区划中的应用

以投影寻踪原理为基础, 结合动态聚类方法, 建立了基于投影寻踪原理的动态聚类模型, 并首次将其应用于气候区划分析中。首先, 利用线性投影技术将多因素聚类问题转换为投影特征值的线性聚类问题; 其次, 利用动态聚类方法完成投影特征值序列的聚类分析; 最后, 通过气候区划实例验证了基于投影寻踪原理的动态聚类模型的可行性与有效性。     

基于极轨卫星的贵州日最低气温遥感推算初探

日最低气温是判断作物是否遭受低温冷害的主要因子,开展日最低气温推算在作物低温冻害保险理赔服务中具有实际应用意义。本研究以贵州省为例,选取了2016年2月10、2023年1月31日（代表冬季）和2017年4月1日（代表春季）贵州省范围内的小时气温、遥感反演的夜间地表温度、地表高程、遥感水汽含量等多源数据,对数据进行预处理和质量控制后,采用相关分析法分析了不同数据与日最低气温的线性相关关系,利用相关性显著的地表温度、经度、纬度、水汽含量和高程数据构建了3个不同日期的日最低气温线性推算模型。经验证数据验证,使用线性显著参数构建的最优多元线性回归模型推算的2016年2月10、2017年4月1日和2023年1月31日的最低气温平均绝对误差（MAE）分别为1.224℃、0.894℃和1.727℃,均方根误差（RMSE）分别为1.518℃、1.201℃和2.132℃。表明采用夜间过境的卫星遥感地表温度对推算当日的日最低气温具有较好的效果,该工作对于低温农业保险应用具有一定的实用前景。     

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。     

石家庄樱桃低温冻害天气指数保险纯费率的厘定

利用典型樱桃园区2018—2020年物候观测数据及相近区域气象观测站气温数据、2006—2020年国家自动气象观测站气温数据，确定了低温冻害研究时段，并按照积温（Growing Degree Days,GDD）模型划分了樱桃生育期气象指标，参照QX/T 88—2008作物霜冻害等级中樱桃不同生育期低温冻害指标，构建了以日最低气温、日平均气温、持续时间构成的低温冻害指数模型，进而建立了低温冻害指数与减产率线性回归模型；通过对比分析泊松分布、信息扩散方法、正态分布、韦伯分布4种概率分布模型在樱桃低温冻害指数分布中的适用检验，选取通过卡方拟合优度检验且差值标准差最小的信息扩散方法模型，厘定了石家庄露天樱桃低温冻害天气指数在不同触发条件下的保险纯费率，最高为2.045%，最低为0.173%。研究表明：在数据量较小的情况下，信息扩散方法模型的分布形态更加符合真实的概率分布形态，为尚未开展长序列观测的农作物天气指数保险产品的设计提供了理论思考。     

陕西ECMWF、GRAPES_Meso和SCMOC气温预报的对比检验及订正

利用陕西99个国家气象站2017—2019年日最高(低)气温观测资料,采用一元线性回归和递减平均方法,对GRAPES_Meso、ECMWF和SCMOC的日最高(低)气温预报进行订正,并作对比检验。结果表明,SCMOC、GRAPES_Meso和ECMWF的日最低气温预报准确率较日最高气温偏高,其中SCMOC的日最高和最低气温预报准确率最高,ECMWF次之,GRAPES_Meso最低。一元线性回归和递减平均方法对SCMOC的气温预报订正多为负效果,但对GRAPES_Meso和ECMWF的气温预报订正有明显正效果。订正后ECMWF与订正前SCMOC的预报相比,前者日最高和最低气温的预报准确率偏高。订正后GRAPES_Meso与订正前SCMOC的预报相比,前者日最低气温预报准确率偏低、2018年24 h和2019年24、48 h日最高气温预报准确率偏高。一元线性回归法对模式气温预报的订正能力和稳定性优于递减平均法。     

投影寻踪回归技术在降水量预测中的应用

提出了应用投影寻踪回归（ＰＰＲ）技术预测降水量的建模思想及其ＳＭＡＲＴ算法的实现。三个地区应用ＰＰＲ进行降水量预测建模,模型的拟合及预留预测检验结果均好于逐步回归建模的相应结果。     

投影寻踪回归模型及其在降水预测中的应用

介绍了以投影寻踪回归（ＰＰＲ）进行预测建模的基本思想和算法实现。通过将ＰＰＲ和逐步回归（ＳＲ）应用于降水实例预测,结果表明ＰＰＰ模型的拟合和预测检验结果均优于ＳＲ的相应结果。     

非均一性气温气候序列订正方法的研究

本文采用一元线性回归订正法、逐步多元线性回归订正法、综合订正法和差值订正法对分布在全国２５省区的３５个台站进行了各方法气温资料订正效果等方面的试验研究。结果表明，四种方法中以逐步多元线性回归订正法的抉合误差值最小，其次是一元线性回归订正法，再其次是综合订正法和差值订正法。试验还表明，拟合误差值的大小于确定订正方程式的资料有关，平行资料年数越长越好，至少不宜短于１０年；相关系数越高越好，若将拟合误差     

投影寻踪回归与BP神经网络方法在前汛期降水预测中的比较研究

以1962—2006年粤北地区7个站4—6月前汛期降水量资料为基础,将前汛期降水量与74项环流指数资料进行灰色关联度分析,确定了影响粤北地区前汛期降水量的16个关键环流指数因子,分别应用投影寻踪回归、BP神经网络和逐步回归方法,建立前汛期降水趋势预测模型,对粤北地区前汛期降水趋势进行预测。结果表明:投影寻踪回归和BP神经网络方法的预测能力均优于传统的逐步回归模型。其中,PPR模型比BP神经网络方法的预测效果更好。     

投影寻踪回归与BP神经网络方法在前汛期降水预测中的比较研究

以1962—2006年粤北地区7个站4—6月前汛期降水量资料为基础,将前汛期降水量与74项环流指数资料进行灰色关联度分析,确定了影响粤北地区前汛期降水量的16个关键环流指数因子,分别应用投影寻踪回归、BP神经网络和逐步回归方法,建立前汛期降水趋势预测模型,对粤北地区前汛期降水趋势进行预测。结果表明：投影寻踪回归和BP神经网络方法的预测能力均优于传统的逐步回归模型。其中,PPR模型比BP神经网络方法的预测效果更好。     

冀中“寿光五代”温室番茄冻害气象指标及时间变化特征

利用河北省中部地区“寿光五代”日光温室内外气象资料和番茄生长发育资料,采用回归分析、小波变换及突变检验方法,分析了冀中地区“寿光五代”温室的增温效果,建立了不同天气状况下温室内外最低气温回归模型,确定了不同等级番茄冻害温室外最低温度指标,并分析了历年达到冻害指标日数的时间分布及多尺度周期变化特征。结果表明：晴天、多云和阴天天气状况下,温室内日最低气温随外界日最低气温变化而变化,二次曲线拟合最优,相关系数分别为0.896、0.895和0.414;晴天、多云和阴天时番茄重度冻害指标分别为TD(室外日最低温度) ≤-15.0 ℃、TD≤-17.5 ℃、TD≤-16.5 ℃;晴天、多云和阴天时番茄中度冻害指标分别为-15 ℃＜TD≤-13.0 ℃、-17.5 ℃＜TD≤-14.5 ℃、16.5 ℃＜TD≤-14.0 ℃,晴天、多云和阴天时番茄轻度冻害指标分别为-13.0 ℃＜TD≤-8.5 ℃、-14.0 ℃＜TD≤-9.5 ℃、-14.5 ℃＜TD≤-9.0 ℃。冻害发生日数年均42.0 d,重度冻害发生日数平均为3.6 d,发生时段主要集中在12月上旬至2月下旬,20世纪70年代中期至2010年呈持续下降趋势,且在1986年发生突变;达到重度冻害指标日数存在7 a、15 a震荡周期,达到中度冻害日数存在5 a、10 a和20 a震荡周期,达到轻度冻害日数存在10 a和18 a周期;根据温室外天气条件将冻害分为三种类型：晴冷型、寡照型和混合型,2012年11月至2013年2月冀中地区不同类型冻害日数分别为12.0 d、22.0 d和36.0 d,分别占总日数的17.1 %、31.4 %和51.4 %。     

因子和样本优化及最优预报方程模型

为了选择与预报量有密切关系的因子和有代表性的样本,分别采用投影寻踪回归（ＰＰＲ）和Ｂ－Ｐ神经网络对因子和样本进行优选。实例分析表明：优选出的样本保留了全部样本的大部分信息;用优选出的因子建模可达到与用全部因子建模相近的拟合和预报效果。     

宜君春季核桃低温冻害分析及预防探讨

利用宜君国家一般气象站1981—2011年气温观测资料和2005—2010年生态观测资料分析了宜君县核桃春季低温冻害规律和成因,结果表明:①宜君县春季核桃低温冻害日总体呈增多趋势,年均低温冻害日1.7d,低温冻害风险较大,中等强度及以上的低温冻害的风险比较大;4月各旬均有低温冻害发生,5—15日为低温冻害的高发时段;低温冻害过程中,降温强度最大的时段一般出现在夜间之凌晨,日极端最低气温多出现在03—07时。②宜君核桃春季低温冻害不仅与气温≤0o C持续时间有关,还与极端最低气温相关。气温≤0o C的时间≥36h,极端最低气温≤-4 o C,会发生严重冻害;气温≤0o C时间在13～35h之间,极端最低气温-2.0～-4.0 o C就会发生中度冻害;气温≤0o C时间≤12h,极端最低气温≥-2.0 o C会发生轻度冻害。③可通过加强核桃低温冻害的监测预报预警,适时采取浇水、熏烟、喷洒等措施以及改良品种等减少宜君春季核桃低温冻害的危害。     

福建省空气负氧离子分布特征及气象预测模型北大核心CSCD

负氧离子是评价空气新鲜和清洁程度的重要指标。利用2018—2021年福建省负氧离子观测站数据分析负氧离子浓度的时空变化特征,并采用多元线性回归方法、多元逻辑回归方法和LightGBM机器学习方法建立负氧离子浓度预测模型。结果表明:福建省负氧离子资源十分丰富,中海拔区(350~550 m)年平均负氧离子浓度最高,低海拔区次之,高海拔区最小。负氧离子浓度日变化特征呈一峰一谷型,04:00—06:00(北京时,下同)达到峰值,12:00—13:00达到谷值;中海拔区负氧离子浓度季节变化较大,季节平均浓度从大到小依次为春季、夏季、冬季、秋季,而高、低海拔区季节变化相对较小。福建省不同海拔地区负氧离子浓度与湿度、降水和能见度均呈显著正相关,负氧离子浓度与气温、风速和气压显著相关,但不同海拔地区的相关性有所不同。机器学习方法对不同海拔地区负氧离子浓度数值的拟合效果比多元线性回归方法有明显提升,对负氧离子浓度等级拟合的准确率比多元逻辑回归方法提高7%~12%,且在绝大部分等级上的准确率均高于多元逻辑回归方法。     

吐鲁番盆地冬季气温变化及特色林果冬季冻害指标分析

利用吐鲁番东坎农业气象试验站和鄯善气象站近52a（1960-2011年）冬季逐日资料,分析入冬期、冬季平均气温、极端最低气温、低温日数、负积温变化特征,以及特色林果葡萄、红枣冻害发生年最低气温的变化特征,探讨冬季气温变化与冻害发生的关系,总结冻害成灾指标,为防止果树冻害提供理论依据。分析结果表明：吐鲁番盆地冬季平均气温和最低气温呈上升趋势,入冬期偏晚,冬季结束时间提早,冬季持续日数缩短;冬季气温在1985年发生突变,存在7a的周期变化。在无稳定积雪的情况下,最低气温负积温较历年平均值低180．0℃以上,日最低气温≤-18．0℃持续15d以上,且日最低气温连续≤-20．0℃持续5d以上,休眠期的红枣、杏树花芽会发生中度冻害;最低气温负积温较常年低200．0℃以上,日最低气温≤-20．0℃持续7d以上,且日最低气温≤-21．0℃持续5d以上,红枣、杏树及无积雪、覆土厚度〈30cm的葡萄会发生严重冻害。