当量积温及其应用

积温作为反映作物发育和地区热量资源的热量指标,在农业气象工作中有着广泛的应用。近年来对积温稳定性的研究表明,作物完成发育阶段所要求的积温,无论是活动积温,还是有效积温,都存在着地区、季节和年度的差异;人控条件下的试验与非线性温度模式的研究得出,在不同温度强度的水平下,作物完成发育的活动积温与有效积温都不是个常     

扎兰屯地区近30年气象条件变化及与作物产量的关系

利用扎兰屯地区1971-2000年的温度和降水资料，分析大于等于0℃、10℃、15℃、20℃活动积温的变化及各界限温度持续期间降水的变化，发现它们都呈上升趋势。用10年直线滑动平均法对扎兰屯地区作物产量资料进行处理，分离出趋势产量和气象产量，计算各气象因子与气象产量的相关系数，分析气象因子对产量的影响。玉米和大豆产量与积温关系较大，积温增加使产量增加；马铃薯和小麦产量则与降水量关系较大，降水增多会使产量降低。     

基于积温模型丹东地区桃树盛花期预测研究

利用2005—2015年丹东市河口地区桃树盛花期物候观测资料和宽甸国家基准气候站的逐日平均气温观测资料,分析了丹东地区桃树盛花期与气温要素之间的关系,并采用活动积温、有效积温和滑动积温3种积温模型对丹东地区桃树盛花期进行预测。结果表明:基于国际通用的SW(Spring Warming)物候模型原理建立了活动积温、有效积温和滑动积温3种积温模型模拟丹东地区的桃树盛花期,采用0.1℃温度间隔普查和数学偏差方法确定每种积温模型最具代表性的界限温度及桃树花期前积温阈值,并检验评估3种积温模型的适用性。滑动积温模型对丹东市河口地区桃树盛花期的预测适用性最好,内部检验的准确率为90.91%;其次为活动积温模型(81.82%),有效积温模型的预测效果最差(63.64%)。通过统计2005—2015年5 d滑动积温稳定通过区间最高气温和最低气温的平均值作为判断桃树盛花期的生长指标,使滑动积温模型达到最佳预测效果。因此,丹东地区桃树盛花期预测采取滑动积温模型方法较适用。     

浅谈作物积温的稳定性及其预报的准确性

在介绍积温相对稳定性的基础上,分析了气温、叶龄变化对积温值的影响。认为作物发育速度受高温抑制时,积温的不稳定性增大;当未受高温抑制时,积温有较好的稳定性。各地在进行积温预报时,应开展相关试验,并将不同地区有效积温的夜温差值进行比较订正,以提高预报准确性。     

西藏高原东部农作物生长季(5—10月)紫外、可见和红外辐射的特征初步分析

本文讨论了西藏高原东部作物生长季期间(5—10月),直接太阳辐射的分光辐射能的状况和日、月际变化的特征。 西藏高原与我国东部平原地区相比较,不仅太阳总辐射量高,而且紫外、可见波段的相对通量和绝对量值也高,但红外波段低于东部平原地区。 通过对高原生理辐射的初步分析,为高原农作物高产原因提供了某些依据。     

四川省各温度范围内积温特征分析

基于1981—2015年四川省149个国家气象观测站逐日平均气温资料,计算0~35℃每1℃范围内的活动积温,并对其变化特征进行分析。结果表明:四川省平均和各站点各温度范围内积温随温度呈单峰曲线变化,全省平均积温峰值温度为23℃,各站8~26℃,呈自低海拔向高海拔递减的趋势,其递减率为0.41℃/100 m;积温峰值温度与活动积温的空间分布总体相似,活动积温每增加1 000℃·d,积温峰值温度升高3℃,但攀西地区气候特点与其他地区不同,该地四季温暖,气温年较差小,总活动积温大,但积温峰值温度不大;积温峰值温度,总活动积温均与海拔高度线性负相关,海拔越高,积温峰值温度和总活动积温越小;四川省总活动积温线性增加,气候倾向率120℃·d/10 a,0~15℃积温减少,16~35℃积温增加。     

我国日平均气温≥10℃的积温及其持续日数的周期分析

一、前言 作物的生长发育与大于、等于某一界限温度的积温,及此界限温度以上持续时间的长短有着密切的关系。一般以日平均温度≥10℃作为喜温作物开始生长的温度指标,并以其持续时间作为喜温作物的生育期。这个生育期随着纬度而变化。近几年来由于气温偏低,特别是高纬度地带,常出现低温冷害,给粮食作物带来严重影响。因此,研究气候变动与农作物生育的关系甚为重要。本文就我国≥10℃的积温及其持续日数的周期进行初步分析,为合理安排作物布局提供农业气候依据。     

气候变化对小麦生产影响的数值模型研究

在未来气候变化对作物影响的研究基础上,分析未来不同气候情景对南京地区小麦生长发育、产量形成的影响,并考虑了紫外辐射变化的影响。采用数值模拟方法具体估算了温度升高、降水变化、ＣＯ２ 浓度上升及紫外辐射增强对南京地区小麦产量的影响。计算结果表明：未来ＣＯ２ 增加可提高小麦产量,气温升高、降水变化及紫外辐射增强均使得小麦产量有所降低。     

作物发育期积温计算方法及其稳定性

以山西介休农业气象试验站冬小麦京冬6号从出苗至三叶期为研究对象,比较3种模式的计算方法,分析期间日均温及积温与发育天数的关系,得到冬小麦在此期间发育期天数变化幅度最大。3种模式得到的有效积温变异系数都大于活动积温,活动积温中又以模式2稳定性最大。建议以模式2计算活动积温来模拟冬小麦出苗至三叶期的模拟。从统计角度分析,日均温与发育天数存在显著的线性负相关关系,但以日均温模拟发育进程是不准确的。模式3对温度的订正方法会产生日均温和积温偏离现象,日最高气温或最低气温高于上限温度时,订正结果将低于实际;日最高气温或最低气温低于上限温度时,订正结果将高于实际。作物模型中计算日均温和积温时,不宜采用模式3的订正方法。     

冬小麦农田裸温与气温差异分析及其应用

以矮秆代表作物冬小麦为研究对象,利用郑州农业气象试验站2010年10月15日—2011年6月2日农田小气候观测的各层裸温、气温、总辐射和覆盖度资料,采用对比差值、温度垂直梯度等方法统计分析,并对温度对比差值和总辐射曝辐量相关关系和温度的垂直梯度分布特征进行了研究,结果表明:25cm、150cm和300cm高度的日平均裸温和气温变化趋势基本一致,其对比差值呈由小变大趋势;各层裸温和气温的日分布符合温度日变化分布的一般规律,垂直梯度变化比较明显;各层对比差值呈单峰分布,峰值出现在正午12时左右;裸温和气温的对比差值与总辐射曝辐量呈线性相关。裸温与气温的垂直梯度变化有很好的一致性,可利用裸温不同层次间垂直梯度变化特征确定气温传感器合理的安装高度;根据麦田裸温垂直梯度变化特征,考虑到温度防辐射罩高度限制,矮秆作物田间小气候气温应在距离地表面25cm、50cm和150cm高度附近分别设置观测层次。     

EFFECTS OF THE ATMOSPHERIC COLD SOURCE OVER THE TIBETAN PLATEAU ON THE QUASI 4-YEAR OSCILLATION OF OCEAN-ATMOSPHERIC-LAND INTERACTION

Using correlation analyses, composite analyses, and singular value decomposition, the relationship between the atmospheric cold source over the eastern Tibetan Plateau and atmospheric/ocean circulation is discussed. In winter, the anomaly of the strong (weak) atmospheric cold source over the eastern plateau causes low-level anomalous north (south) winds to appear in eastern China and low-level anomaly zonal west (east) winds to prevail in the equatorial Pacific from spring to autumn. This contributes to the anomalous warm (cold) sea surface temperature the following autumn and winter. In addition, the anomalous variation of sea surface temperature over the equatorial middle and eastern Pacific in winter can influence the snow depth and intensity of the cold source over the plateau in the following winter due to variation of the summer west Pacific subtropical high.     

青藏高原东部的纬向涡旋的形成及其对邻近地区天气气候的影响

初夏时期,由于青藏高原东部地面及其上层空气迅速加热,而四川盆地上空增热较慢,在同一高度上形成明显的东西向温差,在高原东部与四川盆地之间形成一个天气尺度的纬向涡旋。本文分析了这个涡旋生成的热力原因及脱体东移的天气学条件和对邻近地区天气气候的影响。指出纬向涡旋的生成不仅对高原东侧边界层内的天气系统有直接影响,而且它的重复出现是造成高原东部初夏多雨和四川盆地夏旱的重要原因。     

青藏高原潜热感热、地形高度与我国冬、夏季温度的可能影响

利用改进后的大气环流谱模式（简称SF-AGCM）进行长时间积分，分别在青藏高原冬季感热、潜热减少，夏季感热、潜热增加和地形减半等三种情况下，求出其相应的我国温度情况，结果表明：夏季感热、潜热增加，相应次年我国冬季普遍温度程升高，冬季感热潜热减少，相应次年夏季青藏高原地区温度升高，我国中东部区温度降低，只有东部沿海的温度有少量增加，降低最多地区在黄河中游，青藏高原地形高度减半，冬季青藏高原地区温度增加，0℃线沿青藏高原穿过黄河和长江的中上游，我国的东部地区温度均降低，降低最大处是在渤海和黄海附近的地区；夏季我国普遍温度都降低，青藏高原的西部温度降低最为显著，此外，在淮河附近也有较大降温。     

MM5对末次盛冰期中国气候的模拟研究Ⅱ:海陆分布、植被和大尺度环流背景变化的影响

利用全球模式CCM3嵌套区域模式MM5的方法研究了末次盛冰期海陆分布、植被和大尺度环流背景场变化对末次盛冰期气候变化的作用。模式结果表明:与现代相比,末次盛冰期东亚地区海陆分布发生的变化造成这一地区冬季减温,夏季增温,这个变化对中国东部近海地区的温度和降水产生明显的影响,尤其是对降水的影响。它使得中国东部地区降水减少,由此造成的降水减少占末次盛冰期降水减少的25%—50%。海陆分布的变化对内陆和中国西部地区影响很小。末次盛冰期中国东部地区植被发生了明显的变化,温带和寒带植物南移,热带植物的覆盖范围减少。中国东部地区植被的巨大变化对温度产生了影响,使该地区冬季增温,夏季减温,年平均温度变化不大。末次盛冰期全球气候发生巨大的变化,即大尺度环流背景场变化。它使得中国地区的温度和降水产生显著变化,这个变化造成中国地区温度降低,并且决定了温度变化的主要分布和变化特征,东北地区是中国末次盛冰期降温最大的地区,青藏高原的降温超过同纬度的东部地区等。同时,大尺度背景场的变化还控制着降水的变化,末次盛冰期中国西部地区和东北地区降水的变化几乎完全是背景场变化引起的,其对华北和华东地区降水的影响大约为50%—75%。综合我们研究的影响末次盛冰期中国地区气候变化的因子,按影响程度由大到小排序为:大尺度环流背景场、海陆分布变化、植被变化、CO2浓度变化和地球轨道参数变化。     

THE STATISTICAL CHARACTERISTICS OF IMPACT OF THE WESTWARD-GOING TROPICAL CYCLONES ON RAINFALL IN YUNNAN PLATEAU

Using data available from the Retrieval System Based on Yearbooks of Tropical Cyclones over the Western North Pacific,NCEP/NCAR reanalysis daily data and observed precipitation data for 1959 to 2007 in Yunnan,a province located in a low-latitude plateau,this work analyzes the climatic characteristics and the corresponding large-scale circulation patterns related to the western North Pacific westward moving TCs(WMTCs).Its impacts on the rainfall in the Yunnan Plateau are studied.Results show that WMTCs happen almost every year,mainly from July to September.It shows a downward trend in decadal variation.Nearly the entire Yunnan area is affected by them but the eastern part experiences the most severe influences.Most of the WMTCs migrate from the South China Sea,primarily make landfall in Hainan and Guangdong and enter the Northern Bay.The tracks of these typhoons can be classified into five categories,in which the most significant impact results from those making landfall in Guangdong.All categories of the tropical cyclones can induce province-wide heavy rainfall in Yunnan.Super typhoons bring about the heaviest and most extensive rainfall over the low-latitude plateau while the associated circulation pattern is marked with a dominant 500 hPa meridional circulation at middle latitudes,an active monsoon depression and Intertropical Convection Zone(ITCZ) at low latitudes and a westward-located South Asia High at 100 hPa,which is favorable for tropical cyclones to travel westward.WMTCs tend to go westward into the interior part of China if the subtropical high extends its westernmost ridge point to the northeast of Yunnan,or expands its periphery anti-cyclonic circulation to the Tibetan Plateau,or merges with the Qinghai-Tibetan high.     

东海台风对四川东部暴雨的影响研究

利用NCEP逐6 h的FNL再分析资料、地面气象站逐小时降水资料以及中尺度数值模式WRF对2010年9月5日14时—6日20时发生在四川东部的一次西南涡暴雨天气过程进行诊断分析和数值研究。重点探讨了东海远距离台风对西南涡的移动和维持、水汽输送作用。结果表明:(1)这次川东暴雨是在中纬度30~50 °N的两槽一脊的环流背景下,川西高原的东移低值系统(西南涡)受位于东海的北上台风间接阻挡,及源于南海和孟加拉湾的水汽不断输送等有利条件下形成的;(2)台风“玛瑙”并未向西南涡降雨区直接输送水汽;(3)东海台风“玛瑙”对上游东移的西南涡具有阻挡作用:台风的出现,使西风带上游东移的系统(含西南涡)东移的速度减慢,西南涡因此在四川东部地区滞留时间延长,是造成该地区暴雨天气发生的重要原因。      

高原低涡移出高原的观测事实分析

应用天气学、统计学原理,结合TRMM资料,分析了1998—2004年5—9月移出高原的低涡的活动特征。结果指出:6—8月是高原低涡移出高原影响中国东部天气的主要时段,它与高原低涡在高原上的活动特征及西南低涡移出高原特征均不同;移出高原的高原低涡的涡源主要在曲麻莱附近、德格附近,这与高原上产生低涡的涡源不同;移出高原的高原低涡的移动路径多数是随低槽的活动而向东、向东南移动,这与高原低涡在高原上多数是沿切变线移向东北不同,高原低涡移出高原后,不仅影响中国的范围广,还可能影响到朝鲜半岛、日本;高原低涡移出高原后涡的强度、性质会有变化,在高原以东活动时间长(≥36 h)的高原低涡,移出高原前多数为暖性低涡,移出高原后多数为斜压性低涡,低涡加强、多数可产生暴雨、大暴雨;高原低涡移出高原后移到海洋上,往往因下垫面不同而变化,出海后都有降水加强、多数位势高度下降的现象;移出高原后的高原低涡因东面海上热带气旋活动而少动,与其南面热带气旋活动相向而行,因季风低压少动而少动的现象。     

华南降水季节演变的年代际变化

利用中国测站的逐日降水资料和NCEP/NCAR再分析资料,分析了近35年华南降水季节演变的年代际变化特征及其相关的大气环流异常特征。华南地区降水季节分布型在1990年代初期发生了年代际转变,其中,华南西部降水在1990年之前为双峰型分布,1990年之后变为以6月为峰值的单峰型分布;华南东部降水在1990年之前是以5月、8月为峰值的弱双峰型分布,1990年之后变为以6月、8月为峰值的显著双峰型分布。华南东、西部降水季节分布的年代际变化分别与华南全区6月降水量的年代际增加以及8月华南东、西部降水显著反相的年代际变化（东多西少）密切相关。1990年之后,大雨及以上强降水事件发生频率的增强是导致上述年代际变化的主要原因。华南6月降水年代际的增强与南海区域的西北太平洋副热带高压（简称西太副高）脊线位置的年代际异常偏南密切相关。7月华南地区降水的年代际增加与西太副高年代际东撤及影响华南地区的热带气旋频数年代际增多有关。8月华南东、西部降水显著反相的年代际变化（东多西少）,一方面受印度洋及南海上空夏季风年代际减弱的影响,使得输送到华南西部的水汽减少,另一方面西太副高的年代际增强并西伸,使得源自副高西南侧的水汽更直接输送至华南东部地区有关;同时也与登陆和影响华南东、西部的热带气旋的年代际增多和减少有关。      

THE INTERANNUAL OSCILLATION OF RAINFALL OVER CHINA AND ITS RELATION TO THE INTERANNUAL OSCILLATION OF THE AIR-SEA SYSTEM*

The quasi-biennial oscillation(QBO) and 3.5 years quasi-periodic oscillation(named TO hereafter) are exhibited in most of 48 weather stations of China by applying power spectrum analysis to the monthly rainfall data for the period from Jan. 1933 to Dec. 1987. In order to reveal the features of QBO and TO components, another rainfall data set in 160 stations over China for the period from Jan. 1951 to Dec. 1987 was analysed by means of a new method named complex empirical orthogonal function(CEOF). The results show that both QBO and TO modes exhibit two propagation ways:one originates in Northeast China, extends southward, passes through North China and reaches the eastern part of Northwest China and the northern part of Southwest China; the other appears over Guangdong and Fujian, then moves northward and westward respectively to the Huanghe-Huaihe Basin and Southwest China.These two paths of oscillation meet over North China and the area between the Changjiang River and the Huanghe River. A significant correlation exists between the interannual oscillation of the rainfall over China and that of the sea surface temperature(SST) at the equator. Although the correlation between the rainfall over China and the SST over the equatorial eastern Pacific is rather weak, the correlation between their oscillation component is pronounced.