热带气象学——其经济意义及科学任务

载于《世界气象组织公报》1975年7月号。近年来,不管实用方面或科学方面都越来越着眼于热带气象的重要性.在实用方面,农业和水力资源的利用越来越需要热带气象观测资料以及几个月以上的长期天     

第七讲 农业气象产量预报(上)

一、农业气象产量预报及其意义 农作物和牲畜家禽都是有生命的有机体,它们的正常生长发育以及产量形成,都离不开各种环境条件。气象条件就是一个很重要的环境条件,对作物、禽畜的生长发育和产量形成影响很大。进入20世纪以来,虽然农业生产和农业技术措施有了很大的进步,但大部分农业生产仍然是在露天条件下进行的,人类控制和改变异常不利气象条件的能力仍然是很有限的。当然,影响农业产量的因素很多,机制也很复杂,远非气象一个因素。但是,人类在长期的劳动实践中,经过反复的观测与探索,逐步认识到,在当前社会生产发展水平下,在经常影响产量逐年波动的各种因素中,气象因素往往起着重要的、甚至是关键性的作用。这并不否认在个别地区和个别年份,其它非气象因素(包括病虫害等)也会引起产量的大幅度波动。     

基于遥感信息的华北冬小麦区域生长模型及模拟研究

卫星遥感估产和作物生长模拟在作物监测和产量预测方面有各自不可替代的优势。但是,遥感估产难以揭示作物生长发育和产量形成的内在机理,作物模拟在区域应用时初始值的获取和参数的区域化遇到很多困难。如何利用二者的互补性使其相互结合受到人们关注。该文在Wofost模型本地化和区域化的基础上,首次利用同化法的思路探讨了MODIS遥感信息与华北冬小麦生长模拟模型结合的可行性和方法,初步建立了潜在生产水平(水分适宜条件)下区域遥感-作物模拟框架模型(WSPFRS模型)。模拟结果显示:WSPFRS模型对区域尺度的出苗期重新初始化后,模拟的开花期、成熟期空间分布的准确性比Wofost模拟结果有所改进;利用遥感信息对区域尺度上返青期生物量重新初始化后,模拟贮存器官干重的空间分布更接近实际单产的分布,贮存器官干重的高值区与实际高产区基本相符。该研究将为下一步实际水分供应条件下基于遥感信息的冬小麦区域生长模拟研究奠定了基础。     

近十年来我国气候变暖影响研究的若干进展

近年来，我国政府和科技界十分关注气候王馥棠变暖对我国经济发展可能影响的评估, 开展了许多重大项目和课题的研究。该文仅就气候变暖对我国自然植被、农业、森林、水资源、能源利用和区域海平面上升等领域影响评估研究的若干有意义的初步结果简要归纳和评述如下:取自不同GCM模型的未来气候变化情景下的影响评估模拟表明，我国的特征性自然植被类型将会发生明显的变化。同当前气候（1951~1980年）下的模拟分布相比，到2050年我国几乎所有地方的农业种植制度均将发生较大变化；气候变暖将导致复种指数增加和种植方式多样化，但降水与蒸散之间可能出现的负平衡和土壤水分胁迫的增加以及生育期的可能缩短，最终将导致我国主要作物的产量下降。气候变暖对我国水资源最明显的影响将会发生在黄淮海流域，这个区域的水资源供需短缺将大大提高。同时，气候变暖将改变我国室内取暖和降温的能源需求关系:北方冬季取暖的能源消耗将减少, 而南方夏季降温的能源消耗将会增加。海平面的上升将使我国三个主要沿海低洼脆弱区，即珠江三角洲、长江三角洲和黄河三角洲，面临部分遭受海水淹没的威胁。     

IMPLICATION OF CLIMATE CHANGE FOR AGRICULTURAL PRODUCTION IN EASTERN AREAS OF CHINA

ＩＭＰＬＩＣＡＴＩＯＮＯＦＣＬＩＭＡＴＥＣＨＡＮＧＥＦＯＲＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬＰＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩＮＥＡＳＴＥＲＮＡＲＥＡＳＯＦＣＨＩＮＡＷａｎｇＦｕｔａｎｇ（王馥棠）ＩＭＰＬＩＣＡＴＩＯＮＯＦＣＬＩＭＡＴＥＣＨＡＮＧＥＦＯＲＡＧＲＩＣＵＬＴＵ...     

系统优化理论在CERES－大豆模式品种参数求解中的应用

根据田间试验资料，采用多维非线性单纯形法搜索求解模式中的品种参数，比较全面地评价了ＣＥＲＥＳ－大豆模式（ＳＯＹＧＲＯＶ５．４１）对我国大豆生长过程及其产量形成的模拟效果。结果表明：（１）若仅考虑某一单项的模拟效果，如发育期或收获产量等，而不涉及其余项目，则可以调整有关参数得到相当满意的模拟结果；若考虑所有模拟输出项的模拟效果，则其精度明显下降，相对误差在１０％～６０％之间。（２）对于某些生长过程，如叶面积指数动态和地上部分于物重的增重过程等，用ＣＥＲＥＳ大豆模式模拟得到的时间趋势与实例资料有较大差别；而对籽粒增重的模拟效果较好。     

气候变暖对黄淮海地区小麦产量可能影响的模拟试验

本文分析了黄淮海地区小麦生育期内不同时段的温度、降水与产量的关系,分别得到了不同类型的偏回归系数曲线。在此基础上,进行了不同季节温度升高对小麦产量的影响及温度、降水同时变化综合影响的模拟试验。结果表明,各地不同季节气候变暖对小麦产量的影响不同:北部、中部地区秋季、冬季变暖将导致增产,春季减产;而南部地区则秋季、春季将减产,冬季增产(河南南部略有不同)。降水量变化对各地各季气候变暖产量效应的迭加作用不同:北部、中部地区秋、冬季降水有利于增产,春季降水对减产略起缓解作用;南方各季降水过多均对小麦不利。总的说来,大部分地区若小麦生育期内气候变暖变湿,将有利于增产,但南部地区降水过多有不容忽视的负作用。     

华北地区农业干旱预测模型及其应用研究

对华北地区冬小麦进行了水分胁迫实验，确定了冬小麦光合作用速率对水分胁迫的响应曲线，提出了农业干旱指数和农业干旱预警指数两个基本概念，在此基础上建立了具有明确生物学机理的华北农业干旱预测数值模式。对北京、石家庄、郑州和济南1998年至2000年432旬的农业干旱模拟结果表明:农业干旱预警定性准确率为90.7%，定量准确率在87.5%左右；此外，模拟表明模式也可以对区域农业干旱进行准确有效的预测。利用1961~2000年气象资料对北京等地区历年农业干旱进行数值分析，结果表明:不同于大气干旱，在自然气象条件下，北京等地区作物生长期内几乎每年都存在农业干旱现象，特别是冬小麦灌浆至成熟期每年均存在一次较为严重的农业干旱胁迫过程，但农业干旱胁迫程度年际间存在一定波动，功率谱分析表明其具有3~6年的周期变化规律。对平均气候状况下华北地区农业干旱进行了时空动态分析，结果发现在自然条件下，华北大部分地区冬小麦4月下旬至5月下旬，即大约在冬小麦开花、灌浆至成熟期，农业干旱胁迫指数存在一种自然的逐渐加强的动态过程，这与华北地区的农业生产实践是基本一致的。     

指数平滑法在产量趋势预报中应用的探讨

时间趋势产量预报是作物产量气象预报中很重要的一部分。本文采用一种递推型模型——指数平滑法进行时间趋势产量的预报。它对近期样本给予较大权重,从而可以较好地拟合产量序列的历史演变,并具有一定的外推功能。大量产量资料的应用试验表明,我国多数地区使用该方法时可将初始时刻的产量实测值取为初始平滑值;若产量序列变化较平稳,则加权系数取值较小,样本可直接进行指数平滑,反之,加权系数变大,样本亦需进行适当的预处理。通过与其它常用方法的比较,认为该方法可作为一种作物趋势产量模拟及短期预测的方法加以应用。     

我国粮食产量气象分量的周期波动初探

本文应用功率谱、周期图和方差分析等方法探讨了全国及部分代表省(区)粮食单产中气象分量的中短周期波动。发现各地气象分量的谱分布基本相似,普遍存在4—6年及其倍数的周期波动。同时,各地表现又略有不同,由南往北周期逐渐变长。通过与农业气象热量因子以及粮食产量增减产年历史演变的周期波动的比较,似可初步推理为,热量因子的周期波动影响了气象产量的周期波动,从而导致作物产量的周期演变。这一初步推理为我国粮食产量的气象预测预报的基础研究和实践应用提供了参考依据。