作物霜冻与低温强度及冰核菌密度的关系

应用辐射型霜箱进行控制试验，研究玉米霜冻害程度与低温强度和冰核菌密度的关系。结果表明逻辑斯蒂克(logistic)方程只有在没有冰核菌或冰核菌密度很小的条件下才能描述霜冻与温度的关系，而理查兹(Richards)方程能够在各种冰核菌密度下很好地描述三者的关系。进而讨论了这种关系在确定霜冻指标，制作霜冻预报，选用防霜方法等方面的应用。     

细心测霜及时服务

霜的形成原因与露相似 ,其主要区别是露为水珠 ,而霜为冰晶。因此 ,有霜时的贴地空气温度必须低于 0℃。植物体的温度降到 0℃以下时 ,其细胞会冻死或会降低其生理机能。东北区的气象台把日最低气温低于 2℃、0℃、-2℃作为轻霜冻、中等霜冻和严重霜冻的指标。初冬的无霜日数和春末终霜日与当地农业经济发展息息相关 ,是气象为农、林、牧、副、渔服务的重要指标之一。日常 ,人们将轻霜冻称为霜 ,而将中等以上强度的霜称为霜冻 ,但在记录中 ,均记为天气现象“ ]”。据统计 ,不少年份我国东北各省遭受霜冻灾害的农田均在几十万公顷以上。如 1 …     

黑龙江省作物成熟期近50a初霜冻分析

本文利用日最低温度≤1℃作为黑龙江省作物成熟期的霜冻指标,分析黑龙江省各地的初霜冻在近50 a的变化,并利用5 a滑动平均和线性倾向估计检验变化趋势,从作物安全成熟角度,分析黑龙江省各地80%保证率下初霜冻的时间分布。结果表明:在近50 a黑龙江省6个代表点的初霜冻出现的时间总体呈偏晚的趋势,5 a滑动平均表明6个代表点周期性偏晚趋势显著,线性倾向估计表明6个代表点初霜冻均呈偏晚趋势,且农区北端的呼玛、松嫩平原的哈尔滨市和牡丹江半山区的牡丹江市偏晚趋势显著;制作了80%保证率下黑龙江省初霜冻时间分布图,各地可根据该图对不同作物及不同熟性品种进行合理搭配,可以保证作物在霜前正常成熟。     

鲁中山区东北部丘陵地区霜冻特征分析

利用临朐县1980-2008年29年间作物生育季节3—11月的所有“黑、白”霜观测记录,对鲁中山区东北部丘陵地区霜冻进行统计分析。结果表明,鲁中山区东北部丘陵地区霜冻有明显的地域特征,即霜冻危害较重的季节在3—4月份;霜冻类型以辐射霜冻为主;霜冻发生的气候特征与当地地形地貌密切相关;从而为鲁中山区东北部丘陵地区霜冻的预测预报提供可靠的依据。     

霜与干燥、大风和降水——区别霜和霜冻的重要意义

霜和霜冻是两个不同的概念。“霜”指的是白霜,是一种天气现象。它的形成,不仅与贴地层的气象条件有关,而且与所附着的物体的物理属性有关。“霜冻”指的是作物生长季节里因近地层气温降低而形成的一种低温冻害现象,我国气象部门在对外进行预报、情报服务时一般以地面最低温度≤0℃作为霜冻的标准。     

做好预报 战胜霜冻

平凉地区处于六盘山、关山东西两侧的黄土高原上,地形复杂,山川塬都有,气候差异大,晚霜冻持续时间长,高寒山区个别年份在5月底和6月初还出现霜冻。晚霜冻对正在拔节、孕穗、抽穗的冬小麦和刚刚出苗的玉米等春播作物危害很大。因此,做好霜冻预报,开展群众性的防霜抗冻是气象工作为农业服务的一项重要任务。 一、掌握晚霜冻的气候概况 根据群众经验、作物生长发育期和气候特点,我们确定4月16日至5月15日,9月1日至10月10     

章邱县早霜冻短期预报方法

早霜冻是我县重要灾害性天气之一,常对秋作物、蔬菜等造成冻害而减产。为预防霜冻危害,制作了早霜冻短期预报方法。 本方法使用1976年至1986年的10月份本站地面气象资料,选用了形成平流辐射霜的影响因子,该方法经试报使用效果良好,现介绍如下。     

制霜箱

在无雪期进行以新雪为对象的实验时,可用霜来代替天然的新雪,为此,研制了可大量制霜的装置“制箱箱”1号和2号。制霜箱由蒸发槽、鼓风机、麻绳组和抽屉组成。制霜箱在-20℃左右的低温室制霜。 1号制霜箱的尺寸是90×90×50厘米~3,最大制霜能力为每日3.5公斤(霜的密度0.04克/厘米~3,羊齿状结晶);2号制霜箱的尺寸是185×135×100厘米~3,最大制霜能力是每日12.3公斤(密度为0.03克/厘米~3,羊齿状结晶)。     

基于作物模型灾损识别的黄淮区域冬小麦晚霜冻风险评估

利用近50年黄淮地区54个农业气象观测站的作物观测资料和气象资料,结合人工移动式霜箱试验结果,研究了WOFOST作物模型中增加晚霜冻影响的处理技术,揭示了晚霜冻对冬小麦各生长量的影响结果。利用修改后的作物模型提取晚霜冻灾损评估技术,建立以晚霜冻的危险性、暴露性和脆弱性为风险因子的风险评估模型,开展黄淮区域晚霜冻风险评估。结果表明,黄淮区域冬小麦晚霜冻风险分布呈西高东低分布,高风险地区主要分布在黄淮区域的河南西部、西南部、西北部及东部永城、沈丘一带。其中,黄淮西部的高风险主要是由晚霜冻高灾损引起的,河南西南部的高风险是由晚霜冻的高频率引起的,其西北部和东部的高风险则是由晚霜冻的高频率和高灾损共同引起的。     

岐山地区的晚霜冻

一、岐山地区的晚霜冻由于地面温度降低到0℃以下,无论是否出现白霜,均可能使作物遭受冻害,因此在分析中以地面最低温度小于0℃的日期作为霜日,以春季地面最低温度小于0℃最后日期作为终霜日。     

冻融变化与水工混凝土耐久性

由于气候变化,现有气候分区内水工混凝土经历的冻融温度正在发生改变,采用研制的气候模拟系统,对不同强度等级、不同抗冻设计等级的水工混凝土在-30～-5℃冻融中心温度下进行了系统的冻融试验。研究提出了变化条件下水工混凝土冻融温度-强度等级-抗冻设计等级-冻融循环次数归因分析图。基于试验结果,对我国现行水工混凝土抗冻制度进行了探讨,分析了改变水工混凝土抗冻融中心温度对温室气体减排的影响。     

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 ℃。     

青藏高原中部冻融强度变化及其与气温的关系

使用青藏高原中部野外22个站点2010-2014年观测数据结合GLDAS-NOAH陆面模式1960-2014年3 h 0.25°×0.25°格网数据,通过线性拟合等方法分析了高原中部的冻结强度变化并探讨了其与气温的关系。选取典型站点资料,结合GLDAS-NOAH数据对四次冻融过程进行分析比较,结果表明:(1)冻结强年和冻结弱年,高原中部季节冻土区各站点冻结、消融过程的持续时间差异大。(2)1960-2014年,高原中部平均气温呈上升趋势,其速率为0.39℃·(10a)^-1;冻结起始日以0.91 d·(10a)^-1的速率延后,冻结结束日则以2.88 d·(10a)^-1的速率提前,冻结结束日对气温变暖的响应更迅速。(3)垂直方向上,不同冻结强度年表层5 cm处土壤温度、湿度差异最大,差值随土壤深度的增加逐渐减小。冻结强、弱年土壤水分相变速率不同引起的热量差使得各层土壤温度的日变化产生明显差异。     

青藏高原多年冻土区典型下垫面冻融过程作用分析

利用青藏高原腹地安多站土壤观测资料,根据10cm土壤日最高和最低温度将冻土分为融化过程、完全融化、冻结过程和完全冻结四个阶段,并结合感热通量、积雪深度、相对湿度和降水资料定性的探讨了冻融过程对地气热量、水分交换的影响。结果表明:各层土壤在东亚季风爆发前期由上至下完成融化过程,10月中旬～12月上旬完成冻结过程,融化期普遍长于冻结期。土壤湿度大值区在时间上集中在高原雨季,空间上10cm深度以上为湿度大值区,而且上层土壤的温度梯度要明显大于下层。在融化阶段整层土壤的温度长期保持0℃的等温相变现象,此时,表层土壤温度日变化幅度为全年最大,最高日变幅达22.5℃。安多站地面除12月个别天数和1月上旬是冷源外,全年为地面热源,近地面感热通量从1月开始增大,到6月上旬达到峰值,之后逐渐减小。同时,感热通量的变化对相对湿度、降水和积雪的变化较为敏感。      

人工冻土观测的冻点对应的土壤温度研究

基于2018年12月至2020年3月喀左、沈阳、辽阳、满洲里4个国家级地面气象站人工冻土器与测温式冻土自动观测仪观测的资料,对人工冻土观测获得的冻点与测温式冻土自动观测仪获得的相应深度的温度进行对比分析。结果表明：人工冻土器获取的冻点对应的土壤温度与0℃总体一致,又不完全重合;0—35 cm深度范围,冻点对应的温度变化范围为-2~6℃,呈现跳跃性变化。35 cm以下深度范围,冻土冻点对应的温度变化范围为-0.5~1.0℃;融化过程冻点对应的平均温度高于冻结过程冻点对应的平均温度。从完全融化时间上来看,人工冻土器观测到的完全融化时间晚于测温式冻土仪0℃线完全消失的时间。人工冻土观测的实质是获得土壤温度0℃点所在位置。灌注不同台站水的冻土器内管在相同的温度环境下,冻结与融化状态无明显区别;人工冻土器内管冻结过程是温度和持续时间双重作用的结果,深层土壤温度变化缓慢,使得内管中的水冻结和融化需要的时间长。另外,作为接触式测温设备,减小外因产生的时滞是提高其灵敏度的重要环节,建议测温式冻土仪的外管壁使用温度滞后效应更小的金属外管。     

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。     

甘肃平凉市苹果花期冻害农业保险风险等级评估

为进一步做好农业气象灾害风险评估与政策性农业保险的结合工作,适应苹果政策性农业保险对气象服务的需求,统计了平凉7县(区)气象资料、苹果物候观测资料,给出东、西部果区苹果花期冻害风险时段,结合近年来苹果花期冻害实地调查和历年因冻减产情况,确定苹果花期冻害农业保险的风险等级。在此基础上,分析全市1965~2011年风险时段内不同风险等级冻害分布情况,最后确定参保指标。结果表明,平凉市苹果花期冻害风险时段中东部果区为4月14日至5月5日,西部果区为4月20日至5月10日;苹果花期冻害农业保险低风险、中风险和高风险3个等级对应的最低气温分别为T≤-3.5℃、-3.5℃T≤-1.5℃、-1.5℃T≤0℃;总的来看,全市不同等级冻害发生频率的分布表现出西部大于东部,轻度中度重度的特点,其中华亭、静宁达到高风险等级,崆峒、灵台、庄浪、泾川为中风险等级,崇信是全市唯一的低风险等级的县;将花期冻害频率10%~80%作为参保的上下限指标,同时应结合冻害等级和建立在历史资料上的保费区划进行灾损评估,科学合理地进行投保和理赔。     

青海南部高寒草地土壤冻融交替期水热特征分析

为进一步了解高寒草地土壤冻融交替过程及其对水热因子的响应机制,通过2014年8月1日至2015年8月1日不同土层土壤温度和水分观测资料的对比分析,较为系统地探讨了青南高寒草地土壤冻融期不同深度土层土壤温度和水分的变化特征。结果表明,青南高寒草地土壤冻融阶段大体可分为初冻期、稳定冻结中期、稳定冻结后期和消融期4个时期;不同土层土壤温度随气温的变化呈周期性波动,且随着土层的加深变幅减小;不同冻融期表层和亚表层土壤温度和水分波动幅度较大,下层土壤对水热因子的敏感性较小;土壤完全冻结的天数达44~115d,日冻融交替过程主要发生在表层和亚表层土壤。土壤冻融交替增强了土壤的保水性,对该区草地植被提前返青和初级生产力的提高具有促进作用。     

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。