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。     

我国东南部地区青枣种植的热量条件分析

根据前人研究成果,选取≥10 ℃活动积温、年平均气温、冬季日平均气温≤8 ℃的天数、≤-2 ℃的积寒指数作为青枣种植的热量条件指标。利用广东、广西、福建的241个气象台站30 a（1981—2010年）的逐日气象观测资料,对青枣种植的热量条件进行年际、年代际分析,并应用ArcGIS的空间插值方法推算各指标的年代际空间分布。分析结果表明,21世纪以来,≥10 ℃活动积温≥6 500 ℃·d的面积较1980年代、1990年代分别增加8.77%、4.05%;年平均气温≥18 ℃的面积较1980年代、1990年代分别增加8.89%、4.69%,种植北界有所北移;适宜青枣生长的热量明显增加。冬季寒害严重影响的趋势较1990年代有所减轻,但≤-2 ℃有害积寒0~5 ℃·d的面积较1980年代、1990年代分别增加1.42%、2.78%,且影响区域约占研究区面积的85%;冬季日平均气温≤8 ℃的天数呈减少趋势,但≤-2 ℃的有害积寒、总天数年际波动性变化较大,冬季日平均气温≤8 ℃的天数、≤-2 ℃的积寒指数极大值均出现在福建宁德地区。因此,广东、广西大部地区热条件均适宜青枣种植,但在两广北部、福建仍有遭受严重寒害的可能,应该在具备防寒措施的区域种植。      

低温对广东果树、花卉形态及花期的影响

利用人工气候室模拟低温天气过程,实现对番石榴、台湾青枣、玫瑰、菊花的寒害处理试验。结果表明:在日均温度5.5℃,最低温度1.5℃,最高温度10.5℃,晴冷型低温条件下,6 d以上的低温天气过程会使番石榴、台湾青枣受到严重的寒冷危害:番石榴出现植株受害死亡,台湾青枣的叶片、果实干枯脱落;7 d之内的低温天气对玫瑰、菊花的生长不会产生明显的冷害,但会对其发育进程产生程度不一的延迟效应。     

IPCC AR6报告解读：地球能量收支、气候反馈和气候敏感度

文中对IPCC第六次评估报告（AR6）第一工作组（WGI）报告的第七章关于地球能量收支、气候反馈和气候敏感度中的重要内容进行了凝练,并简要总结该方面的最新研究成果和结论。评估显示,自工业革命以来,人类活动造成的有效辐射强迫（ERF）为2.72 [1.96~3.48] W/m²,其中,均匀混合温室气体的贡献为3.32 [3.03~3.61] W/m²,气溶胶的贡献为-1.1 [-1.7~-0.4] W/m²。净的气候反馈参数为-1.16 [-1.81~-0.51] W/(m²∙℃),云仍然是气候反馈整体不确定性的最大来源。平衡态气候敏感度（ECS）和瞬态气候响应（TCR）可用于评估全球平均地表气温对强迫的响应,是衡量全球气候响应的有效手段。ECS和TCR的最佳估计分别为3.0 [2.0~5.0]℃和1.8 [1.2~2.4]℃。     

河南省设施农业冬季低温灾害风险评估

为了提高气候资源利用率,合理优化河南省冬季设施农业布局,利用1981—2018年河南省113个国家气象站冬季逐日最低气温资料,采用数理统计方法计算冬季年最低气温标准差和不同低温灾害指标的气候概率、发生频率、发生强度,并采用等权重法构建设施农业低温风险指数,结合低温灾情资料,选用有序样本最优聚类法划分设施农业低温风险等级,且叠加地表覆盖数据进行低温灾害风险评估。结果表明:河南省各地冬季低温灾害指标小于等于-5℃的气候概率和发生频率均超过0.80,不适宜发展塑料小拱棚,且不宜采用单层塑料大棚进行设施农业生产。信阳和南阳南部小于等于-10℃的气候概率和发生频率均小于0.20,适宜发展塑料大棚;鹤壁、安阳和濮阳小于等于-10℃的气候概率和发生频率均超过0.80,需发展日光温室才能保证设施作物生长。在塑料大棚发展区内,信阳市固始县和商城县为低温灾害轻度风险区,信阳大部、南阳部分区域和周口为中度风险区,其他地区均为重度风险区;在日光温室发展区内,濮阳、安阳和鹤壁部分区域为低温灾害特重风险区。河南省冬季各地不同等级的低温灾害风险有一定的区域性,在发展设施农业时,应因地制宜进行科学布局。     

未来气候变化背景下我国橡胶树寒害事件的变化特征

利用1981—2010年历史气象数据和2031—2060年（RCP2.6和RCP8.5）气候情景数据,根据橡胶寒害等级指标,结合插值分析、提取分析和地图代数等空间分析方法,研究在未来气候情景下我国橡胶树寒害事件的变化特征。结果表明：(1) RCP2.6和RCP8.5气候情景下2031—2060年我国橡胶种植适宜区基本呈现寒害发生降低的趋势,其中次适宜区（III）和局部可植区（IV）的降低幅度较为明显,有向高一等级适宜区转化的趋势。(2)我国橡胶树寒害中心的纬度,由1981—2010年的22.5°~23.5°N向北移动至2031—2060年RCP2.6情景下的24.0°~24.5°N和RCP8.5情景下的23.5°~24.0°N。(3) 2种气候情景下,2031—2060年我国海南、广西、广东、福建等植胶区橡胶树寒害发生概率（较基准时段1981—2010年）主要呈现降低趋势,云南植胶区在2种气候情景下有明显的差异,表现为RCP2.6情景下,轻度和特重寒害呈现降低趋势,中度和重度寒害呈现增加趋势;RCP8.5情景下,轻度和重度寒害呈现降低趋势,中度和特重寒害呈现增加趋势。(4)对比2种气候情景较基准时段的变化情况,RCP2.6情景对橡胶树轻度和特重寒害影响较大,RCP8.5情景对橡胶树中度和重度寒害影响较大。     

基于GIS的广东冬种辣椒气候适宜性区划

基于广东省86个气象站1980-2012年气候资料和1991-2010年冬季寒害灾情资料,采用冬季(12月一翌年2月)≥15℃有效积温作为冬种辣椒的气候资源指标,选取寒害过程中最低气温＜10℃的天数、日最低气温＜10.0℃积寒量构建冬种辣椒的寒害风险指标,完善了冬种辣椒的种植气候适宜性指标.构建指标的空间分析模型,采用ArcGIS的空间分析和多层复合方法,对广东冬种辣椒的气候适宜性进行了区域划分.结果表明,冬种辣椒的气候最适宜种植区主要分布在雷州半岛、茂名、阳江等地区,适宜种植区主要分布在南部沿海地区和中部偏南地区,次适宜种植区主要分布在中部偏北地区和北部偏南地区,不适宜种植区主要分布在肇庆、清远、韶关、河源及梅州等地的北部.     

广东省大冰雹事件的层结特征与融化效应

本文主要利用L波段常规探空数据、华南区域加密自动站资料以及ERA-Interim 0.125°×0.125°逐6 h再分析资料,依据我国冰雹等级划分标准（GB/T 27957-2011）筛选了2004～2017年发生在广东的23个大冰雹事件（直径≥20 mm）,重点分析其大气层结状态与结构特征,定量诊断了大冰雹的融化效应,并建立了判别大冰雹的物理参数模型。结果表明:（1）大冰雹事件“上干下湿”比非大冰雹（直径≥5 mm且＜20 mm）事件更加清晰,产生大冰雹所需的对流（位势）不稳定建立更依赖于“上干下湿”而不是“上冷下暖”。（2）H_?/H₊（冷云和暖云厚度比值）对于区分大冰雹与非大冰雹具有较好的指示效果,H_?/H₊高于1.6/1对判别产生大冰雹有参考价值。（3）相比于非大冰雹事件,大冰雹事件最大热浮力高度高于?5℃层,有利于托举雹胚进入有效增长层（?10℃～?30℃）,促使雹胚生长为大冰雹。最大热浮力强度≥4℃可作为判别大冰雹与非大冰雹的关键阀值。（4）热传递与对流交换（）对大冰雹融化起主要作用,其贡献率与DBZ（冻结层高度）、（环境平均温度）呈反比关系;冰雹表层水膜因蒸发或重新凝结消耗潜热（）对大冰雹融化影响表现在DBZ高度上的冰雹直径越小、融化贡献率越大,大冰雹融化程度越大。高空的干层向下延伸到较低高度有利于大冰雹不被或少被融化,也是大冰雹事件WBZ（湿球零度层高度）显著低于DBZ的重要原因。（5）基于全文统计内容与对比分析,构建了一个判别大冰雹的物理参数模型,大气层结满足ΔT_d85（850 hPa与500 hPa的露点差）≥46℃、500 hPa的T?T_d≥15℃、1000～700 hPa最小的T?T_d≤2℃、H_? /H₊≥1.6/1,最大热浮力强度≥4℃、最大热浮力高度高于?5℃层时,有利于产生大冰雹。     

IPCC AR6报告解读：气候系统对二氧化碳移除响应

IPCC AR6报告中控温1.5℃和2℃的低排放情景需要在21世纪中叶以后实现净负CO₂排放,这需要在很大程度上依赖CO₂移除措施。AR6对CO₂移除的主要评估结论如下：CO₂移除有潜力从大气中去除CO₂（高信度);如果CO₂移除量超过CO₂排放量,将实现净负CO₂排放,降低大气CO₂浓度,减缓海洋酸化（高信度);通过CO₂移除方法从大气中去除的CO₂会部分被海洋和陆地释放的CO₂抵消（非常高信度);如果净负CO₂排放可以实现并且持续,CO₂引起的全球升温趋势将会逐渐扭转,但是气候系统的其他变化（例如海平面升高）仍会在未来的几十年到千年尺度上持续（高信度);不同CO₂移除方法会对生物化学循环和气候产生广泛的影响,这些影响会加强或减弱CO₂移除的降温潜力,并且影响水资源、食物生产和生物多样性（高信度）。     

北京城区冬春季过氧化氢浓度变化特征

大气过氧化氢（H₂O₂）是一种重要的光化学产物,也是硫酸盐气溶胶生成及降水酸化过程的关键氧化剂。然而,我国对H₂O₂的观测研究较少,尤其对雾霾期间H₂O₂浓度变化特征认识不足。该文介绍了冬春时段（2016年12月-2017年4月）在北京城区中国气象局的H₂O₂观测结果,并结合同期O₃,PAN,NO_X,PM_2.5等污染物和气象要素观测数据,分析H₂O₂浓度变化特征与影响因素。观测结果表明:观测期间H₂O₂体积混合比（简称为浓度）为（0.65±0.59）×10-9,其中,春季浓度（0.83±0.67）×10-9高于冬季浓度（0.51±0.47）×10-9;H₂O₂平均日变化基本呈现单峰特征,峰值出现在18:00-21:00,比其他地区峰值出现稍晚,并滞后于O₃峰值时间4~7 h;相对湿度对H₂O₂日峰值时间和浓度水平有影响,小于55%时日峰值出现于18:00-24:00,平均峰值浓度1.52×10-9;大于65%时日峰值出现于11:00-16:00,日峰值浓度均小于1×10-9。H₂O₂,O₃和PAN虽然同属光化学产物,但在不同污染状况下浓度水平和变化趋势差异明显;H₂O₂清洁日峰值浓度高于污染日,但11:00-15:00污染日浓度略高于清洁日。     

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。     

基于气候适宜度的南方柑橘种植精细化气候区划

为探究气候变化对南方柑橘种植气候适宜性的影响,基于气候适宜度函数建立柑橘发育期温度、降水、日照以及综合适宜度模型,对南方柑橘种植区近60年（1960—2019年）361个气象站观测数据进行精细化插值（Anusplin插值）并计算气候适宜度,采用自然断点法分4个等级对柑橘种植区进行气候区划,并分前、后30年对比分析研究区气候资源及适宜度的空间变化特征。结果表明:与前30年相比,后30年的温度适宜度并未出现较大变化,降水适宜度低值区有所扩大,日照适宜度低值区有所减小;柑橘最适宜种植区主要集中于四川东部、云南南部、重庆西北部、广西、湖北大部分区域;最适宜种植区面积减小约29%,不适宜种植区面积扩大约34%。经高温热害及低温冻害概率空间分布验证,区划结果的准确性较高,可以用于指导和优化柑橘种植及生产实践。     

江苏不同量级降雪过程的对比分析和预报指标研究

利用常规观测资料和NCEP 1°×1°再分析资料,通过对2008-2018年共11年间发生在江苏省的区域性中雪、区域性大雪、区域性暴雪天气过程的对比分析,发现影响江苏区域性降雪的主要天气系统是500 hPa西风槽、700 hPa西南急流和地面冷空气。决定降雪量级的因素主要是700 hPa西南急流强度和范围,降雪区上空水汽输送强度、水汽辐合强度、水汽辐合厚度也与降雪量级有一定的正相关关系。暴雪时700 hPa水汽通量≥14 g·cm^-1·hPa^-1·s^-1,且水汽来源更为丰富,均来自于孟加拉湾和南海;大雪和中雪时,700 hPa水汽通量分别≥12 g·cm^-1·hPa^-1·s^-1和10 g·cm^-1·hPa^-1·s^-1。暴雪期间,水汽辐合区内水汽通量散度都≤^-1×10^-7g·s^-1·hPa^-1·cm^-2,水汽辐合厚度达200~400 hPa,明显强于大雪和中雪。有利于江苏发生区域降雪过程的温度垂直分布条件为:地面≤2℃、t₉₂₅≤-1℃、t₈₅₀≤-2℃、t₇₀₀≤-1℃、t₅₀₀≤-14℃。随着降雪量级的增大,中低层温度阈值呈降低趋势。中低层逆温是产生区域性大雪及暴雪的必要条件,而中雪发生时不一定都有逆温层结,只要近地层温度条件合适,就能产生降雪。随着降雪量级的增大,逆温层强度明显增强、厚度明显增厚。暴雪、大雪和中雪时逆温强度阈值分别为3~8℃、2~8℃和1~3℃,其逆温层厚度分别为150~200 hPa、100~200 hPa和50~100 hPa。降雪过程中上升运动强中心位于600400 hPa。暴雪时,上升运动区相对大雪和中雪时的更为深厚,基本整层都为上升运动区,垂直运动发展旺盛。暴雪和大雪时上升运动中心值均≤-0.7 Pa·s^-1,中雪时中心值≤-0.3 Pa·s^-1。     

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 %。     

青枣气候品质等级评价模型构建及应用

基于2015—2016年福建、广东青枣主产区田间试验的62个鲜果样本主要品质要素,采用相关分析、加权指数求和法,结合文献查阅、专家调研以及常规农业气象条件定量化等级评价标准,筛选影响青枣品质的关键气候因子,构建青枣气候品质等级评价模型,并利用2014—2019年青枣产区36个独立样本进行验证,分析福建主产区青枣气候品质时空分布规律。结果表明:影响青枣品质的3个关键气候因子分别为采收前90 d平均气温、采收前30 d气温日较差和采收前30 d日照时数,模型准确率达86.1%,青枣气候品质等级评价模型可客观反映气候条件对青枣品质影响。由模型分析可知:福建青枣气候品质前中期采摘的果实优于后期,通过青枣产期调节可提升全产期优质青枣比例;基于模型绘制的福建青枣主要采摘期气候品质空间分布图显示福建青枣产区南部优于中北部,增加南部种植面积、减少北部种植面积的布局调整有利于提升全区域优质青枣比例。     

高温胁迫对猕猴桃叶片叶绿素荧光特性的影响

为探讨高温对猕猴桃叶片光合机构的影响,建立基于叶绿素荧光反应的高温热害识别指标,利用叶绿素快速荧光诱导动力学分析技术,研究不同温度胁迫下猕猴桃叶片8类叶绿素荧光的变化特征。结果表明:单位面积捕获的光能、单位面积有活性的反应中心数量、300 μs处相对可变荧光强度差值在30℃≤T≤54℃时均受温度胁迫影响,属光系统Ⅱ敏感位点参数,其中单位面积捕获的光能、单位面积有活性的反应中心数量随温度升高呈直线下降趋势,300 μs处相对可变荧光强度差值随温度升高呈指数上升趋势;初始荧光、最大荧光、最大光化学效率、单位面积的热耗散、单位面积用于电子传递的能量在较低温度胁迫下稳定少变,在较高温度胁迫下变化加剧,属光系统Ⅱ次敏感位点参数;多数叶绿素荧光参数在39℃和45℃存在两个突变临界点;叶绿素各荧光参数特征显示,猕猴桃叶片在30℃≤T < 39℃出现轻度温度胁迫,39℃≤T < 45℃出现中度温度胁迫,T≥45℃出现重度温度胁迫。     

气候变化对新疆哈密瓜种植气候区划的影响

基于新疆101个气象台站1961-2013年逐日平均气温、最高气温、最低气温和日照时数资料,采用线性趋势分析、累积距平、保证率分析以及ArcGIS空间插值方法,分析影响哈密瓜种植的关键气候因子（日平均气温稳定≥15℃日数、≥20℃光温指数以及6-8月平均气温日较差）时空变化特征,并结合各气候因子突变前、后的变化特征,研究了气候变化对新疆不同熟型哈密瓜最佳种植区、次佳种植区和不宜种植区分布区域及其面积的影响。结果表明：新疆≥15℃日数、≥20℃光温指数、6-8月平均气温日较差的空间分布表现为“南疆多、北疆少,东部多、西部少,平原和盆地多、山区少”的特点。近53年,新疆≥15℃日数以2.493 d/10a的倾向率显著增多（P＜0.001）,≥20℃光温指数以0.06/10a的倾向率显著增大（P＜0.001）,6-8月平均气温日较差以-0.249℃/10a的倾向率显著（P＜0.001）减小,各要素还分别于1997年和1987年发生了突变。新疆哈密瓜种植气候可分为4个大区和7个亚区。受气候变化的影响,1997年后较其之前,新疆中、晚熟哈密瓜最佳种植区明显扩大,次佳种植区有所减小;早熟哈密瓜适宜种植区以及哈密瓜不宜种植区也不同程度地减小。     

承德市臭氧污染气象条件预报方法研究

利用2014-2016年承德市环境监测站和气象站的数据,分析了气象条件对承德市O₃-8h浓度的影响,探讨了臭氧污染气象条件的预报方法。结果表明：4-7月是承德市O₃-8h浓度较高的月份,O₃浓度的日变化特征为午后浓度高而夜间浓度低;O₃污染的天气形势为500 hPa受高压脊和偏西气流影响,850 hPa有强暖平流和20℃以上的高温,地面受低压前部和高压后部之间的偏南气流影响;有利于O₃-8h出现高浓度的气象因子为日平均气温大于23℃、日最高气温大于28℃、日平均海平面气压995-1007 hPa、日平均水汽压18-28 hPa、偏南风大于1 m·s^-1。利用气象因子综合评分建立臭氧污染指数,与O₃-8h浓度的相关系数高达0.7553,说明臭氧污染指数能较好地预报臭氧污染天气。     

藏北牧草青草期的气候变化特征分析

利用1971—2000年西藏那曲地区平均气温、≥5 ℃界限温度、降水量以及月平均最高气温、最低气温、相对湿度、风速、日照时数等资料, 运用Penman-Monteith模型计算得出最大可能蒸散, 进而得到地表湿润系数, 分析了近30年藏北牧草青草期的气候变化趋势。结果发现:各牧区青草期间表现为平均气温升高、降水增多、持续天数延长、积温增高的趋势; 20世纪70年代各牧区青草期开始得晚、结束得早、持续天数短; 90年代相反, 青草期开始得早、结束得晚、持续天数长; 那曲地区西部青草期间的平均气温从未出现过异常年, 中东部牧区1976年异常偏冷; 各牧区降水量的异常年份主要出现在20世纪70年代; 70年代中期藏北大部分牧区青草期积温异常偏低, 90年代末出现了异常偏高年份。研究结果还表明:气温升高, 地表湿润系数增大, 暖湿化的气候变化趋势, 有利于生态环境的改善。