江苏省冬小麦播种期对气候要素变化的响应

利用江苏省35个气象台站1961- 2009年冬小麦播种期内的气象观测资料,采用数理统计方法,分析了近49 a来冬小麦播种期内各气候要素的变化.结果表明:江苏省冬小麦主要播种期内的日平均气温随着时间的推移逐渐升高,且相关显著,其中淮河以南地区升高速度更快;秋季稳定通过15℃的终日总体呈逐年推迟趋势,尽管部分年际间波动较大;按传统播期播种到越冬的≥0℃有效积温与年序也呈极显著正相关关系.分析沭阳、淮安、盱眙、滨海、赣榆和徐州6个农业气象观测站的冬小麦发育期资料,及当地冬小麦播种至越冬前积温资料.结果表明:各地冬小麦播种至越冬≥0℃有效积温总体上逐年增加.此外,冬小麦播种期内降水量的波动较大,尤其自1990s中期以来,各地降水量呈逐年递减趋势.得出结论:江苏省冬小麦应适时晚播,并应趁墒及时播种.     

随机森林机器算法在江苏省小麦赤霉病病穗率预测中的应用

基于2002—2018年江苏省13个市的小麦赤霉病病穗率资料与生育期观测资料、相应时段内的逐日气象数据,应用随机森林机器学习算法,分生育期、分区域定量评估影响病穗率的主要气象因子特征变量和贡献率,按不同起报时间建立预测模型并进行验证。结果表明,各生育期重要特征变量贡献率的排序为:抽穗扬花期＞拔节期＞越冬期。抽穗扬花期湿度、连续≥3 d的雨日和日照对赤霉病起主导作用,拔节期日照、降雨量、湿度和雨日与越冬期气温和降雪对赤霉病均具有前期影响,甄别出的重要特征变量排序结果符合赤霉病菌发育、释放、侵染和流行规律;基于随机森林算法建立的病穗率预测模型的精度与重要特征变量个数、赤霉病发生区域、M_try参数设定、生育期有关;最早可在3月初进行预测,预测时效近3个月,起报时间越接近乳熟期,输入的重要特征变量越多,则病穗率预测准确率越高,病穗率模拟值与实测值的波动趋势完全一致,对赤霉病“中等”和“偏重”等级模拟效果好,表明随机森林算法在赤霉病预测中有较高的可靠性和业务应用潜力。      

油菜花期物候主要限制因子分析及预报模型的构建

以油菜开花开始时间(即始花期)为研究对象,利用1980—2016年江苏省油菜发育期观测资料和同步气象数据,分析油菜始花期的时空变化趋势。结合油菜生理特性,筛选与油菜始花期显著相关的气象因子。以高淳站为例,采用通径分析明确各气象因子对油菜始花期的作用并评估因子敏感性,最后构建油菜始花期的回归预报模型。结果表明:在气候变化背景下江苏地区油菜始花期呈逐年提前趋势,淮河以南地区平均提前3 d以上;上年日平均气温稳定通过0℃终日(X_1)、当年日平均气温稳定通过5℃初日(X_2)、现蕾至开花前时段内分别大于0℃、5℃和10℃的有效积温(X_1、X_4和X_5)、最低气温分别小于0和5℃的日数(X_6和X_7)及平均最低气温(X_8)等8个因子与油菜始花期相关性达极显著水平;其中2月上旬至3月上旬的平均最低气温(X_8)、日最低气温小于5℃日数(X_7)、大于5℃有效积温(X_4)对油菜始花期的直接影响位列8个因子的前三位,且这3个因子两两共同对油菜始花期的相对影响程度也排在各因子对回归方程R~2总贡献率的前三位;其余5个因子直接效应普遍小于间接效应,且它们主要通过X_4、X_7、X_8对油菜始花期产生影响,而X_4、X_7、X_8也通过这5个因子产生一定影响;去掉任何一个因子,都会引起其他某些因子对油菜始花期的直接、间接作用发生变化;基于这8个因子构建的回归模型可解释68.48%的油菜始花期变化,并具有区域适用性。因此,就江苏地区而言,光照和降水对油菜开花早晚影响较小,热量条件才是江苏油菜开花早晚的主要限制因子,所构建的始花期预报模型可较好反映油菜开花时间早晚与相关热量因子变化的规律。     

江苏省夏季最高温度定量预报方法

以江苏省徐州、南京、射阳3个探空站2002～2006年7～8月逐日观测资料为基础,选取了影响最高温度变化的因子,利用逐步回归方法建立了以徐州、南京、射阳3地为中心的区域预报模型,并对模型的回归效果和预报情况进行分析.剖析了其用于实际预报的合理性和可信度,同时与欧洲中期天气预报中心动力数值预报结果相结合,利用高斯权重插值方法将预报场的格点资料捕值到江苏各站点,通过PP法,完成了江苏省最高温度的定量预报.预报当天最高温度误差在1℃以下的概率为5O%左右,2℃以下概率在8O%左右,该方法可用于最高温度预报.     

南京地区冬季路面结冰天气标准及其预测

本文通过对南京地区1984—2003年20 a 110个降水结冰样本当日温度的统计分析,讨论了南京地区结冰时间变化和各影响温度的变化规律,总结了对结冰预报具有指示意义的关键因子;同时利用支持向量机方法探讨了南京地区结冰预报方法,该方法具有显著的预报价值。在此基础上根据Norrman提出的路面打滑分类,结合南京地区具体情况得出了南京雨雪天气路面结冰的类别、标准和预测预报方法。     

气象条件对小麦白粉病发生影响的研究

这１０多年来江苏省代表站的小麦白粉病始病期、严重率和同期的气象资料,采用滑动相关普查方法,分析了气象条件对白粉病发生的影响作用,发现对白粉病始病期和严重率有着显著的影响,但影响作用具有阶段性和区域性。在此基础上建立了白粉病的预报模式。     

网络农业气象情报服务系统

以大量详实的农业气象历史资料为基础,结合实时情报分析结果,在Ｗｉｎｄｏｗｓ ＮＴＳｅｒｖｅｒ网络环境下,通过ＣＧＬ技术,研制出具有网络功能的农业气象情报服务系统。系统在最具权威性网络平台Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的Ｎｅｔｓｃａｐｅ Ｎａｖｉｇａｔｏｒ或Ｅｘｐｌｏｒｅｒ浏览器下以ＨＴＴＰ超文本传输协议运行,具有广阔的发展前景。     

海温、大气环流在产量预报中的应用

本文利用海温、大气环流特征量对天气条件影响的滞后性,考虑到因子的显著性和稳定性、独立性,建立了江苏省冬小麦、早稻、中稻和双季晚稻产量的海温和大气环流的预报模式,并作了1985年、1986年两年的预测实践,取得了良好的效果。     

徐淮地区冬小麦产量形成的穗粒结构模式

依据数学生态学理论，采用非线性密度制约形式，将主要气象条件的影响以指标形式引入模式参数，设计并研究了冬小麦穗粒结构产量模式，从穗粒结构途径研究了产量形成过程。     

江苏冬夏季人体舒适度指数异常的背景场研究

利用江苏地区37个气象观测站1980—2009年逐日资料,及同时段美国NCEP/NCAR再分析资料以及北太平洋海温资料,通过合成和遥相关法,研究了当江苏冬、夏季人体舒适度指数（CIHB）出现异常偏高和偏低时,大气环流与北太平洋海温场的基本特征。结果表明：（1）CIHB偏高年较偏低年,冬季,东亚大槽偏浅,冬季风明显偏弱,尤其是北风分量偏弱最为明显,江苏上空下沉气流偏弱,均不利于冷空气东移南压以及向下入侵;夏季,副热带高压偏西、偏强,南亚高压偏东、偏北、偏强,夏季风明显偏强,尤其是南风分量偏强显著,导致往北的暖湿气流强盛,垂直运动总体偏弱,不利于夏季对流活动的发生。（2）冬季,CIHB偏高年中西太平洋的海温高于偏低年,尤其是在我国东部近海的黑潮区,偏暖幅度最为明显,无论是超前相关还是同期相关,西太平洋海温与冬季CIHB都是以正相关为主,其中暖池区的正相关最为显著。