三江源地区土壤储水量动态变化规律

根据三江源地区自东向西分布的河南、甘德、曲麻莱3个牧业气象试验站11～17a土壤资料和降水资料,采用Surfer、Excel等软件绘制了土壤储水量等值线图、距平图等,计算了降水量与土壤储水量之间的关系,并进一步展开分析,结果表明:三江源地区自东向西土壤储水量空间变化由湿到干,土壤储水量呈逐渐减小趋势;0～50cm土层土壤储水量垂直变化甘德、河南由表层向深层逐渐减小,曲麻莱表层、深层小,中层大;甘德土壤储水量季节变化比较稳定,河南、曲麻莱解冻后、封冻前2～3旬内旬变化幅度在9mm以内,其余时间在3mm以内;3站年平均储水量年际变化分2000年以前正负相间期、2000～2003年负距平居多期和2003年以后正距平期等3个阶段,其中年际变化河南站最大,曲麻莱站次之,甘德站最稳定;秋季降水与次年解冻期的土壤储水量、解冻期间降水量对封冻期储水量3站中有2站关系密切,解冻期间降水量与年平均储水量的相关性显著。求证了秋水春用的理论依据和三江源地区土壤水的补给主要来源于大气降水,因此进一步说明开展三江源地区人工增雨的必要性。     

DZN3型土壤水分自动站测墒质量分析

对2011年3-7月28次DZN3型土壤水分自动站与人工土壤相对湿度观测资料进行质量对比分析,结果显示:自动站观测数据与人工观测数据相比普遍偏小,30 cm土层数据偏差最小,20、40、50 cm土层次之,10、60、80、100 cm土层偏差较大;10、20、80、100 cm 4个土层自动站相对湿度演变趋势与人工测值较为接近,相关性较好;自动站土壤水分传感器对土壤水分变化敏感程度较低,其相同土层土壤相对湿度波动振幅小.分析结果可为评估DZN3型土壤水分自动站的监测能力及监测数据订正与应用服务提供客观依据.     

四川省多种土壤水分资料对比分析

从降水响应、指标评估两个方面对比分析了四川省西昌、宜宾和乐至3站2017~2018年CLDAS土壤湿度产品、人工观测和自动土壤水分站3种土壤水分资料。结果表明,3种资料的土壤相对湿度对降水都有较好的响应,其中自动站对土壤水分变化的响应最为明显,而CLDAS的响应则较为平缓,CLDAS体积含水量对降水的响应不如CLDAS相对湿度好,特别是在深层,基本没有响应降水影响。对比评估指标显示,各站土壤相对湿度人工观测与自动站的相关性最好,西昌站3种资料两两间相关性最好,乐至站各资料间的相关性较差,偏差和均方根误差也较大,体积含水量各站各资料间相关性没有相对湿度高。总体看,CLDAS土壤湿度产品,特别是相对湿度在浅层对降水的响应要好于深层,与人工观测和自动站的相关性也好于深层,CLDAS土壤湿度产品在浅层可以弥补四川部分地区自动站稀疏的缺陷。      

怀化土壤湿度变化规律初探

利用2009年8月8日-2010年7月8日每旬逢8观测10-50 cm 5个层次的土壤相对湿度资料,首先分析了土壤相对湿度与相邻取土时间之间的积温、降水量、日照时数、日均空气湿度和、蒸发量等气象因子的相关性,建立了各层次土壤相对湿度与降水、蒸发的线性回归模型。分析了降水、蒸发,及土壤相对湿度、土壤湿度盈亏值的年度变化状况,8-10月由于降水少,蒸发大,土壤水分处于亏值,8-10月是怀化的土壤干季;11-翌年2月中旬,虽然降水少,但是蒸发也很少,所以土壤水分维持饱和状态;3-7月,此时期是怀化的雨季,降水充沛,土壤水分经常处于饱和状态。     

过程降水与土壤水渗透深度试验分析

在田间试验基础上，统计和分析了长治县过程降水量与不同土壤类型土壤水分渗透深度的关系，为山西省各县湿土层厚度的分析与预测提供了科学依据。     

云南土壤水分自动站观测值的业务化检验及其标准

按照土壤水分自动站业务化检验标准对云南2010年建立的20个土壤水分自动站观测值进行了业务化检验,其中17个站点通过业务化检验。为评估业务检验合格站点的数据质量,对检验时段人工对比观测数据进行分析,由于检验时段多分布在雨季,大部分土壤层观测数据的样本标准差较小,导致检验后干季时的土壤自动站与人工观测结果误差较大。将各站点的土壤体积含水量绝对误差转换成土壤相对湿度误差后,土壤相对湿度误差值大于等于10%的土层占有效检验总数的24.4%;误差值小于6%的只占总数的41.2%。分析认为当前土壤水分自动站业务化检验的评判标准值得商榷和论证。     

土壤有效水分与气象条件的关系

在自然条件下,土壤水分主要受环境条件制约。为探索作物耕作层(0—30cm土层)内土壤有效水分含量的变化与气象条件的关系,对土壤有效含水量与气温、降水量、日照以及空气湿度等的关系进行初步分析。 1.土壤有效含水量与气温及降水的关系 自然条件下降水是土壤水分的最主要的来源,     

植被指数差异在干旱遥感监测中的应用

利用2001、2002年春季降水和土壤墒情及NOAA／AVHRR气象卫星资料，分析了不同年的植被指数差异与同期降水量和土壤相对湿度差异的关系，结果表明，年际间植被指数的差异可以明显地反映作物受早程度的差异，此方法可以用来定性地分析年际间的干旱程度和受早范围。     

西北地区玉米产量动态业务预报方法探讨

通过分析西北地区气候生产力与玉米产量的关系、土壤水分与降水量以及土壤水分与降水量和土壤初始含水量之和的关系表明:西北地区降水气候生产力与玉米产量、土壤水分与降水量和土壤初始含水量之和有着显著的相关性。在此基础上，利用玉米生长季内的降水量和播种期的土壤水分含量对Miami降水模型进行了改进，应用改进后的Miami降水模型开展以月为时间步长的玉米产量动态趋势预报，具有较为理想的业务服务效果。同时，利用此方法评价西北地区降水对玉米生长发育和产量形成的影响也非常适用。但是，由于此方法没有考虑灌溉水的作用，故不适用于灌溉农区。     

青海海北地区基于自然降水的土壤墒情反演分析

海北地区是干旱易发区,土壤墒情的监测预测对于指导抗旱具有重要意义。利用自然降水数据,结合土壤物理参数,建立了海北地区土壤反演模型。分析表明:表层土壤水分随降水量变化显著,深层土壤变化一般,但在发生干旱时土壤水分与降水匹配较好;浅层土壤体积含水率与旬降水量之间相关性在0.70以上,且均通过了显著性检验;自动站土壤体积含水率数据基本能够代表土壤墒情状况,与人工观测数据具有较好的线性关系;土壤墒情反演值与实测值相关性在0.79以上。     

基于吉林省观测土壤水分的WOFOST模型模拟研究

利用吉林省白城站试验数据进行模型参数调整,通过独立的观测资料对生育期、叶面积指数、地上部分各器官生物量进行模拟验证与评价。以白城站和榆树站代表吉林省西部玉米种植区和中部黄金玉米带参数,利用农业气象观测站发育期资料、气象资料和经过质量控制后的逐日土壤水分自动站观测数据进行模拟。为了提高WOFOST模型模拟精度,将由模型通过降水量计算的土壤体积含水量替换为实测土壤水分计算的体积含水量,采用替换后的土壤体积含水量参与模型下一步运算,以此来模拟2001—2016年春玉米穗生物量变化状况,构建玉米土壤体积含水量改善率(PD)指标,来表征降水驱动和土壤水分驱动对作物模型模拟结果的影响。结果表明:(1)模型对白城站春玉米生育期、叶面积、地上部分总生物量和叶生物量较准确,而穗生物量模拟效果一般。(2)从代表站白城来看,穗生物量模拟值与降水量存在明显正相关,降水偏少的年份土壤模拟效果明显优于降水驱动。(3)从区域来看,以盐碱土为主的地区或降水量偏少的年型下土壤水分驱动效果优于降水驱动;在以黑土为主的区域或降水偏多的年型下,两者模拟效果基本接近。(4)总体来说,利用观测土壤水分替换降水量参与模型能够显著提高模型模拟精度。     

ECMWF相对湿度在海南州降水预报中的指示性

通过分析2007年6月-2008年5月ECMWF数值预报700hPa相对湿度格点场逐日24、48、72小时预报时效的预报产品（初始场为20时）和不同区域站点ECMWF相对湿度与海南州相对湿度实况值间的相关关系,并结合降水天气过程,对24—72小时ECMWF相对湿度与海南州降水的关系进行分析,给出用相对湿度预报海南降水的指标站和相对湿度参考值,对提高海南州降水预报准确率具有实际意义。     

黑龙江省玉米田土壤旱涝预报

玉米旱涝预报模型考虑了土壤-大气-植物之间的水分交换关系,基于土壤水分平衡原理,以旬为预报时段,以黑龙江省34个测墒站点每旬玉米田土壤相对湿度代表所在县的平均玉米田土壤相对湿度,利用上一旬末土壤相对湿度和下一旬降水预测值来预报下一旬末的土壤相对湿度。根据土壤旱涝指标来确定土壤旱涝等级。用2007年3月上旬至11月上旬实测玉米田土壤湿度对其检验。结果表明:黑龙江省春季和秋季预报比较准确,绝对误差在5%以下;夏季预报误差比春秋季节略高,绝对误差在6%以下,有些县市绝对误差甚至达到0。根据确定的土壤旱涝等级检验土壤旱涝预报准确率表明,准确率较高,效果较好。     

内蒙古典型草原水分条件与天然牧草产量的关系

水分是干旱、半干旱地区天然牧草生长的限制因子。分析水分条件与牧草产量的关系是确定旱灾指标、评价草原生态环境优劣的基础。利用内蒙古典型草原区3个站点近15年的天然牧草、土壤水分和气象观测资料，计算了降水量、土壤水分和耗水量与不同时期牧草产量的相关系数，分析了各水分因子相关性的时空分布规律。得出：土壤水分与产量的相关好于降水量；降水与产草量多呈二次曲线变化，土壤水分和耗水量与产草量多呈直线变化;相关程度随生长进程的推进，有逐渐增强的趋势     

乌鲁木齐地区预报的分片订正

对乌鲁木齐地区天气、气候区进行划分，统计了各区气象站资料，进行气温、降水量偏差值分析，并对气温、降水各片区与市站进行相关分析和检验，最后建立回归统计预报方程。     

多因子和多尺度合成中国夏季降水预测模型及预报试验

根据青藏高原60个站平均的月积雪深度、热带太平洋Nino 3区月海温和中国160个站月降水量等资料,用小波变换和相关分析,分析了1958～1998年秋冬季青藏高原异常雪盖与El Nino-南方涛动(ENSO)的关系、多时间尺度变化的特征及其与中国夏季降水的相关型式.并取青藏高原积雪和Nino 3区海温的年际变化、年代际变化和线性趋势三种不同时间尺度的小波分量作为预报因子,对我国夏季降水距平作线性回归,建立了相应的预测模型.最后,利用1999～2002年的独立资料进行了预报试验,并在2003年和2004年应用于实际预报.研究表明,青藏高原雪盖与ENSO这两个物理因子彼此具有一定的独立性.它们都是多时间尺度现象,并与中国夏季降水有较好的关系.在不同时间尺度上不仅有不同的相关型式,而且相对贡献也有变化.回归预测模型的拟合情况和预报试验表明,综合考虑前期秋冬季青藏高原雪盖和ENSO这两个物理因子的年际变化、年代际变化和线性趋势作为预报因子建立的预测我国夏季降水距平分布的模型,有一定的预报能力.     

新疆北部雨季降水对ENSO的响应

分析研究了新疆北部地区近50年（1951－2000年）全年各月降水的气候分布特征和各季降水的年际变化规律，重点揭示了北疆多雨季节（4－7月）及各月降水量对赤道东太平洋的海温SST和南方涛动指数SOI的显著响应关系，并用前期SST和SOI作为预报因子，建立了北疆地区雨季降水量的预报方程，该方程对北疆地区雨季降水量的长期预报有重要的应用价值。     

地基GPS遥测大气可降水量在天气分析诊断中的应用

利用河北省石家庄、张家口、秦皇岛3个GPS站观测资料，通过GAMIT软件处理反演到2005年4—11月的大气可降水量（PWV）资料，初步分析了河北大气可降水量时空分布特征。结果表明，GPS反演的大气可降水量具有较高的使用价值，其时空变化明显，反映了河北降水的季节和地区变化特征。通过与降水之间关系分析发现，降水大多出现在高于大气可降水量基值的时段，不同影响天气系统，大气可降水量变化具有不同的变化特征。     

湖北省不同等级降水特征及与旱涝关系分析

基于湖北省1961—2020年71个国家站逐日降水数据，利用降水异常指数Z和线性分析等方法，分析不同地区降水特征及与旱涝关系，结果表明：（1）湖北省年均降水自北向南递增，山区冬夏季雨日相当，降水量鄂西山区>鄂东山区>江汉平原>汉江河谷；（2）雨日随等级减小，大等级降水多发生于鄂东南。鄂西北暴雨占比最小，鄂西南各等级降水相当，江汉平原及以东地区中雨及以上量级降水贡献率较大；（3）年均雨日呈衰减趋势，降水量相反，而山地平原夏季雨日贡献率增加。小等级降水比例减小，年代际变化中降水日数呈减少趋势，而降水量“中间偏多，两端偏少”；（4）雨日对降水量的贡献率远高于降水强度。暴雨的距平变化可基本反映旱涝年。     

广州市区与增城市气象要素差异性分析

利用广州市区和增城市1982—2013年的气象观测资料,应用数据对比和相关分析的方法,从年际和季节变化两个角度,分析了两地气象要素的差异性;运用拉格朗日模式,模拟了2个个例的水汽来源,分析两站降水量差异性的可能原因。结果表明:城市热岛效应导致广州市区温度高于增城市,而相对湿度低于增城市;城市冠层作用使得广州市区风速明显低于增城市。差异性存在明显的季节不同,温度和相对湿度在秋季差异最明显,风速在冬季差异最明显,而降水量在夏季差异最明显。通过相关性分析得到两站的温度以及相对湿度的相关系数达到0.99和0.89,可利用经验公式联系两地的预报结果。HYSPLIT模式模拟水汽来源表明,不同的水汽来源可以导致广州市区和增城市降水先后顺序以及降水量的差异。