光合遥感-水分胁迫作物估产技术在华北地区的推广应用

本项目开展自主研发的RSPCYWM模型系统已在我国华北地区作物生长过程监测和估产中大范围推广及应用,包括RSPCYWM模型的检验、作物生长发育期的生物量和产量估算;同时改进作物模型系统,加入RUBISCO酶限制的作物光合速率模块,作物冠层水分导度模块,以求更加真实地模拟作物的生产过程和对华北地区作物的估产,使监测和模拟精度达到95％以上。     

天气-作物分析模式

一、一般原理这里所说的天气-作物分析模式的定义是指两个或两个以上因子的乘积,(简单地说)其中每一个因子都代表着不同发育期内作物特定反应(例如产量)和被选择的变量之间的函数关系。用这些因子数值表达的所有效应可以互相影响,而不能像在多元线性回归方程中那样相加。这种模式不需要作物和环境基本过程的公式化的假设。这样,对输入资料的要求就不那么严格,而输出的资料主要取决于输入资料,但也不像模拟模式那么详细。因此,当只有气候资料可利用时,这种天气-作物分析模式是一种分析作物对天气和气候变化反应的实用的研究工具。为了计算作物对气候或者说对农业气象资料反应的系数,在这种模式里,可以采用常规的统     

“作物-天气模式”的注释

由于天气和气候对作物生产的重要性,很多涉及对天气和作物间不同尺度上相互关系的研究项目和著作出现了.为了分析这些关系,采用了种种统计和数学技术,“作物-天气模式”(crop-weather models)这个术语,就是在这类工作中作为一种表达方式而被提出的.用这个术语的,不仅有农业气象学家,也有植物生理学家、农学家、作物栽培者、生态学家、经济学家和其他专家.由于这些学者具有各自不同的学识背景,在他们的研究和应用中,采用了不同的途径和解释,因此对此术语的涵义不免带来一些混乱. 本文首先简要介绍了近年来发表的作物-天气模式方面的讨论,提出一种考虑到模式的时间尺度、资料来源、探索途径、目的和应用的分类方法.利用这些特征,提出三组模式,即:机制型作物生长模拟(mechanistic-type crop growth simulators),作物-天气分析统计模式(statistically based cropweather analysis models)和复回归产量模式(multiple-regresslon yield models).-编者按     

气候变化对作物产量影响的动态统计评价模式及其应用

气候变化对作物产量影响的动态统计评价模式，是将积分回归原理引进到气候影响评价服务中来，建立了以旬为时间单位的气温、降水、日照的旬值变化对作物产量形成的最佳定量影响关系，可使气候影响评价工作直接为农业生产进行及时连续的跟踪服务。气候动态影响规律实质是正常气候条件与作物生长的供需规律，因此该模式还有多种用途可供开发利用。     

应用模拟模式预测作物的生育过程

一、前言农业系统的模拟模式当与适当的资料源相结合时拥有很大的潜力,能使农业研究和发展进入信息技术时代.在农业学科范围内,作物生产涉及作物遗传型、环境和管理措施之间复杂的相互作用,人们对各个部分以及它们之间的一些相互作用已进行了不少研究,但还有许多研究工作有待进行.有些信     

应用 NOAA AVHRR 作大面积作物监测——估测玉米吐丝期

吐丝是玉米生长发育中的重要环节,该阶段的天气条件会危及作物的最终产量。掌握吐丝出现的时间及同期的气象条件对监测作物产量是重要的。在美国,根据田间观测可进行作物的发育期估测,然而,对于其它地区,这些资料则不易得到。因此,一种应用卫星监测吐丝期的方法被提出,并与基于地面的估测进行了比较。在地面估测吐丝期的一周内,由 NOAA AVHRR 可见光和近红外的周合成资料计算得出几种植被指数,并用它们来估测大面积吐丝出现期。对于已     

农业气象学在作物生产模拟及其应用中的作用

就作物模拟模型及其应用,以及气象因子在这些模拟应用中的重要性作了综合论述.为了说明气象和气候变率对作物生产的影响,农业气象要素(包括最高和最低气温、太阳辐射及降水量)被当作作物模拟模型的基本输入因子.多数作物模型使用的气象资料为逐日值,因为很多地区没有更小时间尺度的观测资料.气象及其它输入数据均采用标准文件格式,这有利于数据在不同模型中使用.如果输入因子缺少或数据丢失、无效,将会影响到作物模型模拟的准确性.利用天气发生器随机生成的逐日气象数据可以解决数据丢失或序列较短的问题.当然,模拟时要尽可能采用气象观测资料,以确保作物产量模拟值的准确性,这在热带地区显得尤其重要.许多作物模型用来进行产量预报和决策管理,作物产量及其相关变量的预测变率以及自然资源的利用主要由天气气候条件的短期与长期变化所致.模型的产品可用来制定相应的管理决策,提供给农户和其他关注农业生产的人们.作物模型也广泛应用于气候变化对农业生产和粮食安全性的影响研究.最近,作物模型又用于气候变率和厄尔尼诺与南方涛动(ENSO)的影响研究.随着计算机的普及,农场主、农业咨询人员以及政策制定、决策者等模型的使用者也将越来越多.历史资料和作物生长期间的气象观测资料以及短期、中期、长期天气预报将在这些应用中发挥重要作用.     

气候数值模式在计算网格环境下的应用

气候数值模式研究一直受到大型计算机系统计算性能和计算资源不足的制约。目前越来越多的超级计算领域,正采用网格技术来实现多个计算节点协作的分布式计算环境,以提高计算能力。本研究是气候数值模式在网格环境下的实现方案,依据数值模式数据通讯量的多少,按强关联型和弱关联型两种主要的计算形态对多个气候模式和准数据并行的数值模式在局域网网格和广域网网格环境下实验。实验发现气候数值模式在网格环境下特点:强关联型的数值模式不适合广域网络构成的网格,而弱关联型的数值模式可以在网格计算环境中取得较好的计算效果。另外,合理地组织计算节点的结构,可以有效地提高数值模式的计算效果。这些工作对气候数值模式研究在以网格计算环境为基础的下一代超级计算中的应用有借鉴作用。     

多烟团模式在环境风险评价中的应用

应用多烟团模式,以硫化氢泄漏对大气影响为研究对象,模拟一起典型的突发性环境风险事故。并结合风对硫化氢的影响作用,预测出给定稳定度时,少量硫化氢泄漏所达到的最大落地浓度以及最大落地浓度点的下风向距离。分析表明,在同样的稳定度条件下,风速的不同会导致硫化氢扩散存在很大差异。并且在模拟过程中,少量的危险性气体硫化氢在大气中的扩散没有出现致死浓度,但存在一定的危害范围。因此,相关部门应当给予足够的重视,并对其周边环境以及居民做出相应的应急防范措施。     

一个大气扩散的梯度-传输理论模式及其应用

本文在u=u(z),k_y=k_y(x,z),k_z=k_z(x,z)及考虑下垫面对浓度场有清除作用的前提下,求解了定常连续点源三维湍流扩散方程,得到浓度场的分析解。解中含有随稳定度而变的参数。应用Project Prairie Grass的地面源试验资料,经验地定出了从中等不稳定到中等稳定时适用于小尺度扩散的有关参数。将本模式用来计算上述试验中的浓度,除较少的例外情况外,个例的计算浓度与实验浓度的相对误差平均在200％以内,并对误差原因进行了讨论。最后对下垫面影响的不同大小计算了清除作用对地面源浓度场的影响。     

气候模式在预测全球变暖方面取得的成功

正加州大学伯克利分校的Hausfather等回顾评估了1970—2007年发布的气候模式的预测技巧。模式预测的准确性主要依赖于精确的气候物理模式和对未来二氧化碳排放及其他影响因素的精确假设。如果未来排放量的变化与现实不同,那么最好的基于物理的模式仍然是不准确的。为了解释这一点,研究分析了模式和观测的全球平均地表温度(GMST)和大气二氧化碳(以及其他气候驱动因素)之间的关系。研究发现,过去50年发布的气候模式在预测模式发布后几年的全球变暖     

一维地气耦合模式及其在内蒙古草原的应用

本文以内蒙草原大气边界层观测资料为基础，利用一个一维土壤—植被—大气模式对大气和地表进行耦合模拟。其中，地面过程采用NP89模式进行模拟，大气湍流参数化采用二阶闭合。运用观测与前人的研究成果对模拟结果的合理性进行验证，对比表明模式较好地解决了地表与大气的耦合，成功地对地表平坦的草原下垫面大气边界层进行模拟。分析表明，在半干旱内蒙草原草的生长季后期雨季８月，潜热通量占主导地位，最大可超过感热250 W/m2；在内蒙高原云的作用比较明显，影响不可忽略，模式对云的作用比较敏感。     

黑龙江省作物生长动态模式预测产量的方法及应用

在分析作物干物质累积曲线的基础上，分析温度、降水等气候因子与作物干物质累积量的关系，而干物质累积量又与气候产量有着直接的关系。因此，在干物质累积模型的基础上，建立作物生长动态模式，该模式主要用于四大主栽作物玉米、大豆、水稻及小麦的产量预测。利用模式预测了2001～2002年黑龙江省四大作物的单产，其精确度在94％左右。     

保水剂在作物抗旱栽培中的应用

应用小麦、花生的田间小区试验资料，分析了保水剂在抗旱栽培中的作用，结果表明：保水剂是一种十分有效的抗旱剂，确定起到保墒增湿的作用，而且价格低廉，技术容易掌握，是一种经济有效、增产节能的栽培措施，可推广使用。     

Fuzzy图论在作物气候区划中的应用

对于大范围的作物气候区划,一般是通过农业气候分析,找出有明确意义的区划指标,采用指标法或指标重迭法进行分区。近年来,Fuzzy 聚类分析己广泛应用到农业气候区划中,促使区划方法向多元化、客观化、定量化的方向发展。本文利用 Fuzzy图论中的最大树法,对甘肃省玉米种植的气候适应性进行了区划处理,得出了与传统分类相一致的结果。     

温室内CO_2浓度的计算机控制及其在估算作物光合作用中的应用

本文介绍一个监测并控制五个玻璃试验温室内CO_2浓度的计算机自动控制系统。在计算机控制下,通过一个CO_2测定系统向每个温室输入纯CO_2气体,使其内部CO_2浓度与室外保持相等(CO_2浓度由红外气体分析仪测定)。在CO_2浓度测定的间隔期间,温室所需要的CO_2输入速率根据通风速率、未来的和现时的CO_2浓度计算确定。通过预先用N_2O气体跟踪确定的风机定位状态和风速的关系计算通风率。通过放在地面上的容器内获得的碳酸盐的重量观测土壤呼吸。在其它CO_2通量已确定后,用其剩余额估算作物净光合作用。该系统很可靠,且已在许多热带作物净光合作用的光响应特征曲线研究中得到应用。     

Web技术在气象服务方面的应用

利用Web技术,使客户能在终端机上用浏览器从气象网站实时查看最新的气象资料。