东北地区水稻障碍型低温冷害变化对区域气候增暖的响应

利用东北地区153个气象站1961—2010年逐日气温资料,采用统计学方法分析了水稻障碍型低温冷害的气候变化特征及其对区域气候变暖的响应情况。结果表明,东北大部地区水稻障碍型低温冷害事件呈减少趋势,但区域性较为明显;障碍型低温冷害对关键发育期气温变化响应较为敏感,二者呈显著的负相关关系,表现为气温每升高1 ℃,东北地区冷害减少35个站次。东北地区关键发育期气温均呈上升趋势,但吉林西部地区障碍型冷害却随之增加,分析了关键发育期气温变率和气候变率,将其解释为局地障碍型冷害增加主要受气候变率增大的影响,逐日气温变率对其影响不大。     

黑龙江省延迟型低温冷害气候指标研究

针对影响黑龙江省农业生产的延迟型低温冷害,探讨前人提出的东北地区低温冷害气候指标在黑龙江省的适用性,借鉴前人经验,考虑玉米和水稻种植面积不断北扩等因素,确定黑龙江省延迟型性低温冷害气候指标的技术路线、判识临界值和计算方案。利用1961-2012年黑龙江省27个气象台站5-9月平均气温,以热量指数距平冷害判识指标为参照,考虑低温冷害指标与纬度、经度和海拔高度的密切关系,采用逐步回归法建立黑龙江省延迟型低温冷害气候指标;经过验证,表明该指标判识的低温冷害年与黑龙江省低温冷害的实际和发生规律相符,可作为监测指标;该指标所需数据量小,计算简便,具有实用性和推广价值;可采用该指标对黑龙江省低温冷害的历史发生规律进行分析。     

吉林省水稻延迟型低温冷害气候风险评价与区划

吉林省是全国主要的水稻产区之一,研究水稻延迟型冷害发生规律及风险性,对于防御冷害和保证水稻安全生产意义重大。基于1961-2008年吉林省46站平均气温资料,建立包括生长季热量变异系数、冷害发生频率、冷害风险指数和冷害发生气候概率4个指标在内的指标体系,对水稻延迟型低温冷害风险进行评估。将4个评价指标进行极差标准化,采用等权重求平均,得到水稻低温冷害气候风险综合指标;将吉林省划分成高、次高、中等、次低和低5个水稻延迟型低温冷害气候风险区域。结果表明：吉林省的东部延边、白山多数地区低温冷害的风险性较大;西部地区大部、四平大部和通化南部低温冷害的风险性较小。     

秋季华南低温冷害气候特征

利用１９５１－１９９０年９－１０月广东、广西、福建和海南４８个气象台站资料，讨论华南秋季低温冷害气气候特点。分析发现，低温冷害过程频数自北往南递减，从沿海向内陆逐渐增加，年总日数自北往南迅速减少，南北差别大；出现的时间和降温强度随高度分别提早和增强，持续时间从北往南迅速缩短，极端最低气温从北南升高，沿海高于内陆，强低温冷害所有９年，主要集中在６０年代后期到８０年低初。     

低温冷害对兴安盟农田作物生态的影响及其防御对策

本文针对农田生态的主体一农作物的低温冷害，确定了其危害气候指标，指出了低温冷害的区域性、持续性、群发阶段性及准周期性等特征，明确了低温冷害的气候关键期。本文分析论述了低温冷害对作物产量的影响和危害，并重点探讨了怎样立足于生态系统，着眼于品种布局方面的对策及加强田间管理；采取一系列有效措施的防与抗相结合的原则。     

黑龙江省气候灾害超长期预测及对策

概述了黑龙江省气候灾害发生的基本规律和超长期预测结果。预测内容包括基本气候趋势，低温冷害，旱涝灾害，冰雹灾害，大风变化趋势等。     

1961-2016年广西双季稻低温冷害演变特征

利用广西双季稻区1961-2016年逐日气象资料和1986-2016年水稻物候观测资料,运用气候倾向率等方法研究气候变化背景下广西双季稻低温冷害演变特征。结果表明:(1)广西水稻生育期低温阴雨、五月寒、寒露风平均频率分别为84%、41%、81%,三种低温冷害的高值区均在桂北稻区,低值区一般出现在沿海地区。(2)广西绝大部分县区水稻低温阴雨总次数、总天数、强度呈微弱减少趋势;大部分县区水稻五月寒呈微弱减少趋势。(3)桂北稻区以及桂中、桂南稻区的部分县区寒露风总次数呈微弱增加趋势,其余县区寒露风总次数呈微弱减少趋势;绝大部分县区寒露风总天数及强度呈微弱减少趋势。(4)低温冷害年平均出现总次数、总天数、强度均是桂北桂中桂南,三个稻区低温冷害中五月寒强度最小,桂南、桂北稻区寒露风强度稍比低温阴雨强度大,桂中稻区则是寒露风与低温阴雨两者强度相近。     

黑龙江省玉米低温冷害风险评估及预估

利用气候资料、地理信息数据及社会经济数据,根据自然灾害风险理论和低温冷害形成机制,采用GIS技术,分析了黑龙江省玉米低温冷害的危险性和易损性,实现了玉米低温冷害的风险评估与区划,并利用CMIP5中的MRI-CGCM3模式模拟结果对黑龙江省2015-2044年玉米低温冷害风险进行预估。结果表明：1961年以来共有24年是低温冷害年,其中12年是严重低温冷害年。松嫩平原大部、三江平原大部及黑河南部是玉米一般低温冷害的多发区,同时该区暴露性较高,如有重度灾害发生,则对全省粮食产量产生严重影响。未来30年,黑龙江省低温冷害发生的概率有所减少,松嫩平原东部和南部是一般低温冷害的高风险区,三江平原西部是严重低温冷害的高风险区。     

黑龙江省玉米干旱与低温冷害复合逆境对产量的影响

利用1981—2016年黑龙江省玉米农业气象观测站的资料,引入中华人民共和国气象行业标准中水分亏缺指数(K CWDI)、≥10℃积温距平(H)指标,分别对玉米出苗—乳熟期干旱、低温冷害进行判识,规定同一站、同一年内干旱、冷害均有发生为两种灾害复合发生,并分析其时空分布特征,以数理统计方法构建K CWDI和H与玉米产量的关系模型,同时应用比较方法探讨两种灾害单一发生及复合发生的温水逆境对玉米产量的影响。研究结果表明:1981—2016年,研究区玉米出苗—乳熟期K CWDI、H的变化较好表达了研究区水资源空间配置特征及气候变暖趋势;分析期内,研究区玉米出苗—乳熟期累计发生单一干旱242站年,单一冷害76站年,干旱、冷害复合发生91站年;干旱、冷害复合发生随时间呈减少趋势,20世纪90年代中期以前密集发生,之后发生频率下降,空间上呈西多东少趋势,松嫩平原西部为频发区;玉米出苗—乳熟期H和K CWDI与玉米单产存在显著或极显著的相关关系(P<0.05或P<0.01),在一定温度、水分范围内,H减少、K CWDI增大,玉米单产呈下降趋势;总体上,存在干旱、低温冷害单一发生或复合发生程度愈重则单产愈低的趋势。比较干旱、低温冷害复合发生和单一发生对玉米单产的影响可见,复合发生中干旱(低温冷害)的时间、日数、程度等与单一发生的干旱(低温冷害)相当时,则干旱(低温冷害)与低温冷害(干旱)复合发生对玉米单产的影响呈加重趋势。     

辽宁省棉花低温冷害的分析

低温冷害是辽宁省主要气象灾害之一,对农业生产威胁很大,特别是对棉花危害更大。农作物常因低温冷害而减产降质,解放后出现的几个低温冷害年,棉花减产达20—60％。严重低温的1976年,全省棉花亩产下降到12斤,比1949年产量还低。 本文以辽宁省棉花低温冷害农业气象科研协作组的试验资料为基础,结合历史资料分析,探讨辽宁省棉花低温冷害指标和气候关键期,分析低温冷害的地域分布规律,并对全省低温冷害区域作了划分,最后从农业气象角度讨论了棉花低温冷害的防御途径。     

基于ArcGIS Engine的北方作物低温冷害监测评估系统

针对易受气候变化引发的低温冷害灾害,总结常用低温冷害监测、评估方法和指标,结合统计模型,利用地面气象观测数据、气象预报数据和卫星遥感数据,以Microsoft SQL Server 2005数据库作为支持,应用ArcGISEngine开发工具包,在Visual Studio 2005开发环境下,完成了以玉米、水稻为主要粮食作物的北方地区低温冷害监测评估系统的设计与开发,实现了玉米延迟型低温冷害、水稻障碍型低温冷害、年度低温冷害和遥感低温冷害监测,以及玉米、水稻低温冷害影响评估及预测.     

1961-2013年东北三省玉米低温冷害频率的时空动态研究

基于东北三省1961-2013年气象数据,结合具有生物学意义的热量指数,利用SPSS聚类分析方法给出了东北三省低温冷害分类标准,并对低温冷害频率时空特征和年代际空间变化规律进行了分析。研究指出：东北三省玉米（轻、中、重度）低温冷害发生范围随时间呈减小-增大-减小变化趋势,1999年后东北三省出现低温冷害的范围显著减小,变化幅度均为中度> 重度> 轻度低温冷害。近10 a东北三省的轻度低温冷害仍时有发生,而中度和重度低温冷害发生较少。东北三省低温冷害频率呈由北向南呈减小趋势,轻、中、重度低温冷害频率高值区分别位于营口、哈尔滨和大兴安岭地区。各年代的重度低温冷害发生范围变化不大,中度与轻度低温冷害发生范围变化较大。研究结果可为东北三省低温冷害风险评估提供依据。     

云南省近50年水稻抽扬期低温冷害演变特征分析

采用云南省1960—2009年逐日平均气温数据,按照《云南省水稻抽扬期低温冷害业务标准》提取出这50 a中云南省水稻抽扬期发生低温冷害的天气过程,并进行冷害分级,基于ArcGIS绘制出各年代冷害发生的频率分布,再分地域研究其强度特征.采用线性趋势法、累积距平曲线等分析近50年云南省水稻抽扬期低温冷害的时间变化特征,以期揭示水稻抽扬期冷害的演变规律.结果表明：1960—2009年,云南省水稻抽扬期低温冷害的主要发生区域集中在昭通市和曲靖市,昭通市发生冷害程度最重,保山市的龙陵县也为多发地区;从时间变化趋势上看,水稻抽扬期不同程度的低温冷害发生日数均趋于减少;从站数比和其累积距平曲线变化上看,20世纪70年代冷害的发生范围最大,频率最高,90年代则为少发阶段,从2000年之后,冷害集中暴发,暴发速度快、强度大,到2008年才有所缓和.     

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.     

东北地区大豆冷害指标构建及变化特征

冷害是东北地区大豆减产的主要原因之一,冷害指标是冷害监测预警的重要依据。以东北地区大豆为研究对象,基于1971—2020年气象站点逐日平均气温数据、1992—2020年农业气象站大豆发育期数据和历史灾情数据,以热量指数为冷害指标,构建大豆灾害样本序列,利用Kolmogorov-Smirnov（K-S）分布拟合检验获得冷害指标的概率分布,通过t分布区间估计方法确定指标等级阈值,并进行验证。在此基础上,讨论冷害时空变化特征。结果表明:冷害等级与冷害指标完全匹配率达84.4%,该指标等级阈值可以较好反映东北地区大豆冷害发生情况;在相同冷害等级下,大豆三真叶-开花-结荚阶段冷害等级阈值较高,播种-出苗-三真叶阶段相对较低;20世纪70年代的冷害频次最高,1993年前后发生突变,之后呈下降趋势;黑龙江省最北部及吉林省东南部为冷害高发地区,以此为中心冷害频次向四周递减;随年代际变化,冷害频次高值区逐渐缩小,低值区逐渐北伸扩大。     

基于热量指数的东北春玉米冷害指标

构建春玉米冷害指标是冷害研究的基础,对我国春玉米安全生产和品种布局具有重要参考意义。以我国东北三省春玉米为研究对象,以具有明确生物学意义的热量指数为春玉米冷害指示因子,利用气象资料、春玉米生育期资料和冷害灾情资料,计算春玉米不同生育阶段平均热量指数,建立春玉米冷害样本序列,基于K-S分布拟合检验和95%置信区间上限阈值的方法,厘定春玉米冷害指标阈值,构建我国东北春玉米不同生育阶段冷害指标,并采用独立的春玉米冷害灾情样本验证指标的合理性。研究结果表明:东北三省春玉米冷害指标在生殖生长和营养生长与生殖生长并进期热量指数的阈值较高,营养生长期略低;指标验证结果与历史灾情记录完全吻合的比率为80.0%,完全吻合和相差1级的比率为100%,且各灾害程度验证得到的准确率均高于75%。     

黑龙江省玉米低温冷害发生风险趋势及预报模型

利用黑龙江省玉米主产区69个市(县)1961~2003年5~9月逐日气温、玉米发育期与冷害资料,用积温距平作为判别玉米低温冷害发生的主导因子,获得玉米主要发育时期冷害发生指标体系及其风险程度,构建玉米低温冷害风险预报模型;分析了43年来玉米低温冷害发生风险的趋势变化,采用Mann-Kendall方法进行趋势检验。结果表明:1961~1983年为玉米冷害发生的高风险时期,其中1964、1969、1972、1983年是玉米冷害发生的最高风险年。1984年之后为冷害发生的低风险时期,尤其在所研究的后几年各地的UskU0.05,表明此时期积温距平水平上升趋势明显,发生玉米冷害的风险很低;玉米低温冷害风险预报模型能够对冷害发生风险、冷害程度、发生范围进行动态预测预报和灾害评估,预报模型的检验结果具有较好的客观性和适用性。     

潮州气候变化特征及其对农业生产的影响和对策

用广东省潮州市1957～2006年的气象资料,分析了气候变化的特征和规律。近20年来潮州气温上升明显,夏季高温天气明显增加,冬季低温霜冻、春季低温阴雨、秋季低温冷害天气发生几率明显减小,但仍然有发生的可能;降水季节性变化明显：近10年春季降水明显偏少,夏季降水明显偏多,暴雨等极端气候事件的发生几率有所增加。分析了气候变化对潮州农作物生长发育、产量形成等的影响,提出了调整种植季节、种植布局等农业气象建议、措施,为潮州农业生产顺应气候变化提供依据。     

我国南方春季低温冷害气候及其大气环流特征

利用我国南方6省45个站1951－1995年2－4月的月平均气温资料分析该地区春季低温冷害气候特征，发现有7个低温冷害年，1957，1968，1969，1970，1984，1985和1988年，最严重的年份是1968和1988年，严重低温冷害主要发生在3，4月份，严重低温冷害最为频繁的地区是江南南部，南方春季低温冷害年际变化有着明显的阶段性和群发性，80年代我国南方春季低温冷害频繁，50年代次之，60，70年代较少，90年代前期几乎没有，典型的春季低温和高温年份，严洲中高纬度大气环流，西太洋平洋副热带高压以及太平洋热带海洋状况都有显著的差异，特别是，亚洲极涡，纬向环流指数，西太平洋副热带高压比界位置及太平洋暖池的海表面温度等因子均通过了95％（90％）信度水平检验。