近10年来中国主要农业气象灾害监测预警与评估技术研究进展

频繁发生的农业气象灾害制约着我国农业生产的快速、健康发展。农业气象灾害一直是广大气象科技工作者开展的主要研究课题之一。在国家科技攻关等计划的支持下,近10年来农业气象灾害研究取得了许多成果。完善农业气象灾害监测业务和预报服务,构建农业气象灾害风险评估、防御体系是农业气象灾害研究的重点。基于3S技术和地面监测相结合,构建了农业气象灾害动态监测系统,从宏观和微观角度来全面监测农业气象灾害的发生发展;建立和完善了卫星遥感监测系统,开展干旱、洪涝、冷害等灾害的动态监测,逐步建立集3S于一体的高空时空分辨率的灾害监测预警系统。农业气象灾害预警研究主要包括:数理统计预报方法进一步发展,农业气象模式与气候模式结合的初步尝试,GIS和网络等高技术在农业气象灾害预警中的应用,省级农业气象灾害预测系统的研制。我国农业气象灾害风险(影响)评估的研究,大致可以2001年为界分为二个阶段。第一阶段,以灾害风险分析技术方法探索研究为主的起步阶段,第二阶段,以灾害影响平度的风险化、数量化技术方法为主的研究发展阶段,构建灾害风险分析、跟踪评估、灾后评估、应变对策的技术体系;具体研究包括农业气象灾害风险分析、风险评估、风险区划和基于遥感监测信息的农业干旱评估。近年来我国农业气象灾害防御研究主要是将高效利用农业气候资源的主动防御技术和开发防灾制剂的被动防御技术相结合,在防御农业干旱和低温冷害方面取得了良好效果。     

生态与农业气象研究进展

2009年,生态环境与农业气象研究所在农业气象灾害、气候变化对农作物的影响、农作物模拟模式以及生态环境等领域开展了大量的研究工作,取得了显著的进展。特别是在农业气象灾害的监测预警方面,分别针对我同主要的农业气象灾害（北方农业干旱、北方农业低温冷害、华南寒害和长江中下游高温热害等）建立了灾害的指标体系和监测预警体系,     

干旱逐日动态监测系统的开发应用

针对当前广东省韶关地区干旱灾害缺乏有效动态监测的现状,提出利用日最高气温和降水等区域自动气象站观测资料计算综合气象干旱指数,并结合实际业务需求,开发了软件系统,以图形和表格等形式自动显示干旱灾害的时空分布,实现了气象干旱的逐日动态监测。实际业务使用结果表明,该系统可对干旱灾害实现有效的逐日动态监测预警和评估,对提高干旱监测预警能力,做好干旱防御,提升气象为农服务水平具有实用价值。     

21世纪以来干旱研究的若干新进展与展望

干旱是中国影响范围最广、造成经济损失最严重的自然灾害之一,直接威胁国家粮食安全和社会经济发展,对干旱问题的认识和研究有助于提升国家防旱减灾能力。自新中国成立以来,中国对于干旱气象的研究取得了丰硕的成果。本文以21世纪以来中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室为平台开展的与干旱气象相关的科研项目群取得的研究成果为基础,通过成果检索,对干旱监测技术、干旱时空分布规律、干旱致灾特征、干旱灾害风险及其对气候变暖的响应以及干旱灾害风险管理与防御技术等方面的新进展进行总结和归纳。同时,基于干旱气象研究的前沿发展趋势,提出中国未来干旱气象研究应在加强气候变化背景下干旱高发区综合性干旱观测试验基础上,从不同维度和尺度定量研究干旱形成机理,构建多源数据融合和多方法结合的综合干旱监测新方法,揭示干旱致灾机理,科学评估干旱灾害风险,提出具有可执行性的风险管理策略等重点科学问题上取得突破。这对于推动中国干旱气象研究具有积极意义。     

新书架

<正>中国重大农业气象灾害研究王春乙等著该书为国家科学技术部"十一五"科技支撑计划重点项目"农业重大气象灾害监测预警与调控技术研究"的研究成果。主要介绍了我国北方农业干旱、低温冷害,华南寒害,长江中下游高温热害监测预警的最新研究方法与成果,也介绍了森林火灾监测预警     

基于GIS的安徽省重大农业气象灾害测评系统

以安徽省重大农业气象灾害的气候规律分析及遥感监测方法的基础,利用地理信息系统技术,设计并建立了省级农业气象灾害测评系统。该系统运用结构化设计原理,根据用户需求及系统建设的基本目标,确定了系统结构及主要功能,以为主要支撑软件,建立了安徽省干旱,洪涝及低温冷害的基本数据库、灾害监测评估模型和应急反应及决策服务系统。     

气候变化背景下影响广西的主要气象灾害及变化特征

利用广西常规气象资料和主要气象灾害数据,采用数理统计方法分析近50a来气候变化背景下影响广西的主要气象灾害及其变化特征。结果表明,影响广西的主要气象灾害有暴雨洪涝、干旱、台风、寒冻害和强对流天气(冰雹、大风、雷暴、龙卷风、飑线等),广西气象灾害具有灾种多,灾害频繁、灾情严重的特点;近50a来广西气候存在明显变暖趋势,升温速率为0.145℃/10a,在这种气候变化背景下,广西气象灾害的变化表现为降水呈现两极化发展态势,干旱和洪涝频率同时增加,高温事件增加,低温事件减少,极端天气气候事件频率增加,气象灾害严重程度增加。     

近20a我国农业气象灾害变化趋势及其原因分析

根据《中国统计年鉴(2014)》《中国水旱灾害公报(2014)》《中国气象灾害年鉴》《中国气象年鉴》等资料,利用统计方法和综合分析法,对1995—2014年(近20 a)影响我国农业生产的主要气象灾害的变化趋势及其原因进行了分析。结果表明:我国农业受灾面积和成灾面积总体呈下降趋势,其中暴雨洪涝和干旱造成的农业受灾面积波动较大,重大以上洪涝灾害5 a一遇,重大以上旱灾10 a一遇,风雹灾害和冷冻灾害总体变化不大;大气环流异常造成的年降雨量时空分布不均是导致我国农业暴雨洪涝和干旱灾害变化的主要气象原因;加强气象灾害防御工程建设,不断发挥气象灾害预警作用,科学实施退耕还林工程,调整农业生产布局,既是保证我国农业不断适应气候变化、避免或减轻气象灾害的有效措施,也是近20 a来我国农业气象灾害面积总体呈下降趋势的社会原因。     

抓好4个关键环节 不断提升浙江气象灾害综合防御能力

<正>浙江是个四季分明、光照充足、雨量充沛的省份,也是易受洪涝台旱、雷电等气象灾害影响的省份,气象灾害及其次生灾害损失占所有自然灾害损失的90%以上。近年来,浙江省高度重视气象灾害防御工作,大力推进气象防灾减灾能力建设,着力完善气象防灾减灾政策法规体系,相继出台浙江省气象条例、雷电灾害防御和应急办法、气象灾害预警信号发布与传播规     

内蒙古农业气象灾害发生规律的探讨

分析了1970—2006年内蒙古农业气象灾害中干旱、洪涝、低温和风雹发生规律及发展的趋势,分析表明干旱灾害发生和成灾面积呈直线型上升趋势;洪涝、低温和风雹灾害发生趋势均呈抛物线型,其中洪涝、风雹灾害前期重,后10年灾害较轻,低温前期轻,后期加重。文本在讨论灾害发生、发展的可能原因基础上,提出4点防灾减灾对策：提高防范认识,加强基础设施建设;建立健全农业气象综合观测网络,提供防灾减灾基础数据;加强气象监测预报预警服务,全面开展应急减灾工作;加大科技投入力度,提高科技支撑能力。     

安徽省旱涝灾害及其对农作物产量影响

通过对建国以来安徽省多种农业气象资料分析，采用Z指数方法建立安徽省旱涝灾害气候判别指标，分析安徽省旱涝灾害发生规律。结果表明:1961—2000年安徽省有13年偏涝、13年偏旱；分区域看，淮北旱多于涝，沿淮、江淮、江南旱涝相当，沿江、大别山区涝多于旱。通过水稻（一季稻）、小麦典型旱涝年灾损率与发育期间气象条件、旱涝程度的对比统计分析，建立了分区水稻、小麦旱涝灾害损失评估模型和指标。春季涝渍灾害是影响安徽省冬小麦产量的主要灾害，其对冬小麦产量的危害程度远大于干旱，尤以4—5月发生的涝渍影响最严重，极重涝渍灾害的减产损失可达4成以上。同时重点研究了春季渍害对冬小麦产量的影响，提出改进的涝渍强度指标Qw，并进一步综合分析作物的敏感性和区域脆弱性对灾损率的影响。对1961—2000年冬小麦灾损率进行的敏感性和脆弱性订正表明，订正后拟合误差平均值和差异变率都明显降低，灾损评估精度得到提高。     

农业气象灾害监测预测技术研究进展

农业气象灾害的监测预测是灾害评估和防控的基础和前提, 因此,农业气象灾害的监测预测研究长期以来一直是农业气象研究工作的重点领域。该文系统回顾了我国农业气象灾害的指标、监测技术和预测预警技术等方面的相关进展和成果,提出当前存在的主要问题:农业气象灾害的基础性研究仍然十分薄弱, 农业气象灾害指标对致灾因子的概括性尚不足, 农业气象灾害监测的精细化程度有待进一步提高, 临近预警技术缺乏, 气候变化背景下农业气象灾害的新规律揭示不够。该文同时指出未来应加强农业气象灾害综合指标的研究, 强化农业气象灾害的预测预报研究, 构建农业气象灾害实时预警技术体系, 构建农业气象灾害立体、动态监测体系, 关注气候变化背景下农业气象灾害风险变化评估研究, 加强气象或气候预测信息在农业气象灾害预测中的应用技术研究。     

发展中国家气候灾害及应对能力调查分析

通过一个自主设计的调查问卷的抽样调查,对发展中国家气候灾害的主要状况及开展的应对工作进行了分析,以了解发展中国家的气候灾害及应对能力。调查结果表明,洪涝、干旱和海平面上升是受访发展中国家面临的3种最主要的气候灾害,具有发生频繁、影响范围广且造成损失大的特征。大多数接受调查的发展中国家尚未建立完备的灾害管理体系,加强对气候灾害的监测预警是其应对极端气候事件、降低灾害风险的首要任务之一。帮助其他发展中国家建立并完善监测预警系统应是中国应对气候变化南南合作的重要领域之一。     

INTEGRATED RISK ASSESSMENT OF MAJOR METEOROLOGICAL DISASTERS WITH PAPRIKA PEPPER IN HAINAN PROVINCE

Paprika pepper, as one of the main vegetable crops, is originated in the tropics and now widely planted in the world for its dietary therapy and medicinal functions. For its typical physiological properties referring to low tolerances to flood, drought and cold, paprika pepper often suffers from one or several disasters during its growing period, especially under tropical climate. Paprika pepper in Hainan, as a typical region of tropical climate in China, sustains flood, chilling and drought disaster risks induced by varied weather systems. This study was to develop and employ appropriate indices to assess hazard, sensitivity, vulnerability and prevention capability for major disasters during paprika pepper growth period, using long-term meteorological data from 1998 to 2011, actual disasters record from 1999 to 2011, production and socioeconomic statistics from 2002 to 2011 at 18 weather stations. Based on the Analytic Hierarchy Process and Entropy method, the combined weight was given to each disaster factor, thus an integrated disaster risk assessment model was developed and applied at regional level. High flood hazard mainly occurred in eastern Hainan, high chilling hazard in north and central mountain areas, and high drought hazard in the western part of Hainan. Drought and chilling sensitivity had a similar spatial distribution which decreased from central to coastal regions while flood sensitivity was the opposite. High vulnerability of the disasters mainly occurred in central regions, similar to low prevention capability. Eastern Hainan suffered from high integrated damage risk. The predicted damage occurrence showed a good agreement with the occurrence of actual disasters. We concluded that an integrated damage risk assessment model could provide a new tool to assess major meteorological disasters and help farmers and policy makers to alleviate the risks of major meteorological disasters for paprika pepper, which seems also suitable for other crops.     

基于Fisher判别的南方双季稻低温灾害等级预警

为了建立南方双季稻低温灾害综合预测预警技术体系, 基于南方双季稻种植区1961—2010年708个气象站的逐日气象资料、水稻生育期资料和低温灾害发生的气象行业标准,采用Fisher判别分析法、因子膨化法、相关性分析法,利用SPSS软件构建早稻春季低温灾害高风险区 (Ⅰ区) 未来10 d、晚稻寒露风高风险区 (Ⅰ区)、主灾区 (Ⅱ区) 未来5 d的低温灾害发生等级逐日滚动预警模型。其中,1961—2009年资料用于模型构建和回代检验,2010年资料用于模型的外延预测。结果表明:早稻、晚粳稻、晚籼稻Ⅰ区平均外延预测基本一致准确率分别达到90.5%,74.2%,80.3%,晚粳稻、晚籼稻Ⅱ区平均外延预测基本一致准确率分别为89.4%和80.3%。构建的南方双季稻低温灾害逐日滚动预警模型的外延预测基本一致准确率多超过80%,等级预测检验误差总体上在1个等级以内,模型评价效果较好。     

中国小麦干热风灾害研究进展

小麦干热风灾害是危害我国北方麦区的主要农业气象灾害之一。基于已有研究成果和实际灾情,从干热风的概念、分类及研究方法出发,对小麦干热风灾害的危害机理、气象环境成因、致灾指标、时空分布、监测预报及防御措施等方面进行了系统归纳阐述,并对未来小麦干热风灾害研究方向进行展望。我国小麦干热风灾害主要分为高温低湿型、雨后青枯型及旱风型3种,形成的气象环境成因主要受干热风天气系统、气候变暖、土壤墒情的影响,致灾指标主要分为形态学、气象学、综合指数指标。小麦干热风灾害的危害总体呈东西两边重、中间轻的分布格局,主要发生在黄淮海平原、河西走廊和新疆3个地区。气候变暖背景下,大部分地区的干热风年日数在20世纪80—90年代出现突变,近30年呈明显加重扩大趋势。基于土壤墒情影响的小麦干热风灾害等级指标构建、小麦干热风过程的灾害监测预警方法、气候变化背景下小麦干热风灾害时空分布新变化及其气象环境成因等是今后研究的重点方向。     

河北省主要气象灾害时空变化的统计分析

根据1984~2011年河北省气象灾害统计数据和河北省气候影响评价资料,分析了河北省气象灾害灾次和灾情的时空分布特征。研究表明:河北省主要的气象灾害有暴雨洪涝、旱灾、雹灾、风灾和雷灾等5类,5类气象灾害存在明显的时空分布特征。河北省暴雨洪涝主要集中在河北省西北部,灾次比最大值0.038;冰雹灾情主要集中在张家口、承德以及位于太行山东麓的保定西部地区,灾次比最大值为0.027;干旱灾情主要集中在邯郸以及沧州南部,灾次比最大值为0.036;大风灾情主要集中在河北中部,高值中心在唐山北部,灾次比最大值为0.030;雷电灾情主要集中在秦皇岛、张家口以及石家庄,灾次比最大值为0.034。河北省暴雨日数分布与暴雨洪涝灾情分布的不一致表明气象灾害灾情除与致灾因子有关外,还与承灾体脆弱性密切相关。     

江西省双季稻气象灾害风险评估研究

利用GIS技术,分析了江西省14个代表台站1956—2012年气候资料,并根据江西省双季稻生长发育对气候条件的要求,对影响江西省双季稻的3个主要农业气象灾害(小满寒、高温逼熟、寒露风)指标进行风险评估。结果表明,江西省早稻主要受小满寒和高温逼熟影响,晚稻主要受寒露风影响。小满寒灾害的高风险区主要包括修水、宜春、景德镇、玉山和广昌等地,高温逼熟灾害的高风险区主要包括赣州、遂川、广昌、吉安、贵溪、玉山和修水等地,寒露风灾害的高风险区主要包括修水和宜春。江西省早稻气象灾害中度风险等级区分布于江西省平原和盆地,重度风险等级区大体分布于周围山地丘陵地区。晚稻气象灾害重度风险区主要位于西南部地区。     

东北地区农业气象灾害定量评估

利用1971—2008年东北地区农业生产资料及主要农业气象灾害资料,计算了干旱、洪涝、风雹和低温冷害的影响权重、成灾率及其变异值。在此基础上,分析了4类灾害对农业生产的影响程度,并进行了综合评估。结果表明：东北地区干旱影响权重最大,并呈增加趋势;黑龙江省各种灾害权重均大于吉林省、辽宁省;东北地区气象灾害以小灾和轻灾为主,但气象灾害对农业生产危害程度越来越严重,特别是2000年以来,重大灾害的发生频率明显升高。