亚热带东部丘陵山区作物气候生产力研究

本文根据1983年4月—1986年3月三年山区梯度观测资料，综合考虑山区光、热、水农业的气候资源匹配关系，建立不同山区、坡向、高度的作物气候生产力估算模式。模式中对山区温度、降水、日照等气象要素进行了修正。运用模式估算了不同山区、坡向、高度的水稻、玉米、冬小麦气候生产力。计算结果:亚热带东部丘陵山区单、双季稻、夏玉米气候生产力一般南坡大于北坡，西坡大于东坡；春玉米、冬小麦一般北坡大于南坡，东坡大于西坡。双季晚稻气候生产力大于双季早稻，夏玉米大于春玉米（神农架山区除外）。应该指出，目前高产典型水稻产量可达其气候生产力的60%以上，玉米和冬小麦仅达到30%—50%左右，表明山区农业气候资源可开发潜力很大。本文为合理开发山区气候资源、调整农业布局及提高单位面积产量提供了定量的科学依据。     

伊春林区影响3种主要林木生长量的气候因子分析

基于林木生长观测资料和平行观测的气象资料,初步讨论了温度、降水量、辐射量对林木生长量的影响。结果表明:林木生长期的温量指数、降水量、日平均辐射量对3种主要林木年生长量具有一定的影响,建立了气象因子与3种主要林木单株年生长量的线性方程。     

一个复杂地形扩散模式及其应用

简单搬用现有的山区扩散模式及参数,污染物地面浓度估算误差常达几倍,有时甚至达几十倍。本文采纳VALLEY模式的横向扩散假设,但改变其地形修正方案,构成一个新的山区扩散模式并应用于山区城市渡口市。利用该市的烟源资料,以及由现场试验确定的气象参数和扩散参数进行模式计算,并用二氧化硫的浓度监测资料进行检验。结果表明模式效能明显改善,但在背风坡尾流区及其它气流紊乱区域内的计算效果不好。     

亚热带山区用材林木栽培优势层讨论

本文从温度条件分析了亚热带丘陵山区用材林木栽培的优势高度。指出林木生长优势层除不利生长的高温日数显著偏少外,中海拔层适温期长是有利林木生长的重要原因。最后,讨论了林业生产决策中两个值得注意的问题。     

草原干旱对天然牧草生长发育及产量形成的影响

天然牧草是放牧畜牧业的主要物质基础，其生长动态和产量形成受气象条件的影响和制约，特别是水分条件在很大程度上决定着植物的地理分布和生物生产力水平。根据降水量及土壤水分条件与天然牧草生长动态及产量的关系，建立了天然牧草生长高度动态模式和草原初级气候生产力模式，以便为进一步研究草原干旱的气候指标提供理论依据。     

高寒山区面降水量获取方法及影响因素研究进展

主要总结了高寒山区面降水数据的获取方法、影响因素及时空分布的研究进展,并指出了面降水量数据获取可能的解决途径。通常地面观测及空间插值、大气数值模式估算、遥感反演是面降水数据的主要获取方法,但应用于高寒山区都有一定局限性:地面观测点稀缺限制了各种空间插值方法的精度;大气数值模式,不能有效地模拟高寒山区复杂地形下的局地降水空间分布;地基遥感(多普勒雷达)受地形遮挡和自身条件的限制,空基遥感数据的精度受限于卫星搭载降水雷达的性能、卫星过境频率及空间分辨率等因素;对降水分布的估算存在很大误差。水汽源、坡向、海拔与下垫面地形是影响高山区降水量及其时空分布的主要因素。为此,在黑河上游祁连高山区,已进行的小范围加密观测、基于遥感空间格网的矩阵观测及大范围撒网式观测,仍是了解高寒山区降水量时空分布规律的基础;有待提高精度和时空分辨率的卫星数据,以及有效的地面-卫星遥感数据同化方法的研究,也将成为获取高寒山区精确的面降水量的有效途径;大气数值模式的降尺度研究也是一种途径,有待进一步研究。     

山区降水量概率分布推断及其应用

以大别山东段长年和短年的年旬降水量资料，推算考察点的长年旬雨量理论概论分布。计算表明由间接模式仅据二、三年考察资料所得理论分布与直接由长年代记录所估算的理论分布十分吻合，有效率也很高，因此用间接模式推算山区降水量保证率有相当的可靠性。文中对山区降水资源的利用也作了相应的分析。     

甘肃干旱半干旱地区林木蒸散量估算和水分适生度研究

采用张宝堃和H.L.彭曼的气候学方法,对甘肃干旱半干旱区各县、市林木生长期的蒸散耗水量进行了估算,并与实测和调查资料进行了对比,结果表明:两种估算值大致可反映乔木薪炭林和乔木用材林生长对水分的需求。文中还给出了各县、市年和日平均气温≥10℃期间的实际水资源。根据各地林木生长期的耗水量指标和实际水资源,采用实际湿润度方法确定了各地不同气候植被区林木的水分适生度。     

我国气候对植被分布和净初级生产力影响的数值模拟

基于0.5°×0.5°经纬网格分辨率的一个全球植被动态模式,利用全国676个雨量站点1961～2000年日资料在0.5°×0.5°网格上插值得到的降水和气温资料作为模式气候强迫,模拟研究了中国区域近40年来的植被动态变化,估算了当前中国区域陆地植被净初级生产力,并分析气候与植被净初级生产力的相关性。结果表明:模拟的植被分布时空格局与实际观测的对应关系良好,模拟与观测的叶面积指数总体上比较一致;植被初级生产力空间分布及总量(约为4.64×1015g.a-1(C))的模拟比较理想。对模拟结果分析显示降水是影响净初级生产力的主要气候因子,而在干旱、半干旱地区温度与植被净初级生产力存在显著负相关关系。研究表明该模式能够比较合理地模拟气候对植被年际动态和生产力变化的影响,对于进一步深入研究气候与植被相互作用是有意义的。     

九华山区云水资源状况分析

九华山区及周边的地形是以天台至大花台为主脉,四周有低山丘陵合围。复杂地形下各地气候差异明显。应用1980—2010年近30 a观测资料及山区不同高度的自动站数据,运用大气边界层理论及多项式拟合、相关分析等数理统计方法,研究山区与丘陵云水资源的差异。结果表明：地形的动力作用影响了山区局地水汽的输送条件;山区下垫面对降水的增雨作用较为明显,强度越大的降水,其增强作用就越明显,地形对降水的平均贡献率为37.6%。山区与周边降水分布很不均匀,九华山年平均降水量比周边区域多34.1%,山区水资源远大于周边丘陵地区,前者是后者的3.4倍,且一年四季有盈余,但降水量季节分布不均,秋季是最易出现干旱缺水的季节。缓解山区的旱情要以开源蓄水为主,辅以必要的人工增雨。     

九华山区地形逆温对天气变化的前兆作用

九华山受山区下垫面影响,升温期间温度的垂直分布有时出现山上温度大于山下的异常现象,即地形逆温。通过山区不同高度上温度的垂直对比以及其日变化特征分析,表明：山区地形逆温现象总是在升温期间出现的,并以日最低气温要素垂直分布的异常特征最为明显（与日平均气温、最高气温比较）;最低气温出现的逆温具有明显季节性特征;山区日最低气温垂直分布出现的地形逆温对天气变化有很好的前兆作用：升温期间有地形逆温出现,消失后必会降温,降温期间必有降水和复杂天气出现;而且形成“地形逆温”的时间和幅度与后来的降温持续时间、降温幅度及天气都有一定的对应关系。因此,在山区复杂地形中分析气温的时空变化特征,对于气温变化的分区预报和天气转变的预测都有很好的前兆作用。     

甘南天然草场气候生产力评估

在影响天然牧草产量的诸多因素中,只考虑气象因子,并通过对光合潜力、光温潜力、气候潜力的分析,建立了甘南天然草场气候生产力估算模式。计算结果表明,甘南全州牧草气候生产力以舟曲最高,郎木寺最低,从东南向西北呈递减趋势;而牧草气候生产力的利用率以玛曲最高,舟曲最低。     

山区平均温度的估算方法

为了弄清和利用山区气候资源,广大气象工作者曾组织过多种考察和研究。山区的热量条件是山区主要的气候资源之一,而平均温度则是分析热量条件的基础。国内外已经提出一些关于山区平均温度,极端温度的估算方法,其中以地形因子的回归估算法和分析估算法、超短序订正延长方法等的计算效果比较好。本文打算在满足农业生产服务的精度要求下,提出几种关于估算山区月平均温度的简单方法,以期对山区气候调查工作或县级农业气候区划工作有所裨益。     

甘肃林木生长与气候关系分析

气候是林业自然资源的重要组成部分,对森林生态系统的分布、结构、功能和生产力起着制约作用。由于我省大部分地区气候干旱,土壤贫瘠,加上经营管理不当,使造林成活率和林木生产力较低。为了充分而合理地利用气候资源,适地适树造林,提高林木生态效益和经济效益,本文分析了我省不同地区气候条件对林木生长的利弊影响,探讨了林业气候区划的聚类因子。     

地形对台风“海葵”降水增幅影响的研究

使用NCEP GFS资料和WRF V3.4模式对2012年第11号台风"海葵"(1211)引发的安徽强降水过程进行数值模拟,通过改变模式中安徽省大别山区和皖南山区的地形高度,设计一组敏感性试验,对"海葵"降水的地形增幅效应进行研究。结果表明:(1)WRF模式对台风"海葵"降水过程有较好的模拟能力。(2)大别山区和皖南山区地形对"海葵"移动路径、强度以及降水分布、强度均有不同程度的影响;不同地形高度下模拟的台风路径及降水分布差异较大,且降水中心强度与地形高度相关性较好,地形对暴雨增幅作用明显。(3)山区地形有利于中尺度辐合线和低涡生成、发展,并有强水汽辐合中心与之相对应;有地形时对流层低层上升运动比无地形时明显加强,对安徽中南部强降水增幅作用显著。     

用气象卫星资料估算吉林省主要农作物产量

净第一性生产力（Npp）分析是全球变化研究中广为利用的方法,利用气象卫星资料获得年际植被指数（Iv）估算Npp建立不同作物的Npp与其产量的关系模型,即可实现对粮食总产和不同作物产量的估算。文中介绍了应用净第一性生产力遥感（NPP—RS）模型对吉林省粮食总产和主要作物产量进行估算的方法。采用NPP—RS模型,对1995～2000年吉林省的粮食总产及主要农作物玉米、水稻产量进行了动态估算。对粮食总产估产的平均相对误差为13．6％,玉米的平均相对误差为17．6％,水稻的平均相对误差为6．7％。要提高用此方法进行遥感估产的精度,还需要对当年的种植制度、种植结构的变化有所了解,注意当年的灾情,增加灾害影响系数。     

北雁荡山地形对2020年“黑格比”台风暴雨影响的数值模拟

2020年第4号台风“黑格比”在浙南登陆后过境北雁荡山期间在山区引发了特大暴雨。基于中尺度数值模式WRFV4.0.2对台风进行高分辨率数值模拟,分析北雁荡山地形对此次台风暴雨的作用,并设置了升降地形敏感性试验。结果表明:数值试验较好地模拟了台风移动及特大暴雨的落区和强度,台风大风区明显不对称分布,台风登陆后第一、四象限过境山区,其东侧强偏南气流向山区输送了充足水汽。台风登陆前山区低空存在一条由台风内核拖曳出的狭长螺旋辐合带,水汽通量辐合与风场辐合相一致。台风眼墙过境时沿着降水中心的迎风坡有强烈上升运动,动力条件极好,水汽输送带由近地面向对流层低层延展,山区有零星对流单体触发加强。台风后部环流影响时在高海拔山区风速减弱、绕流激发了中尺度低涡,强降水中心迎风坡上出现持续性、停滞不动的强正涡度中心,是特大暴雨发生的主要原因。地形敏感性试验中无地形时降水减幅40%~50%,地形高度翻倍降水增幅超过60%。     

基于CMIP5模式安徽省植被净初级生产力预估

利用耦合模式比较计划第5阶段（CMIP5）中5个全球气候模式3种典型浓度路径（RCPs）预估结果,基于植被净初级生产力模型,估算安徽省21世纪近期（2018—2030年)、中期（2031—2050年）和远期（2051—2099年）植被净初级生产力及其对气候变化的响应。结果表明：对不同模式在安徽省模拟能力的评估可知,气温以多模式集合模拟效果优于单个模式,MIROC-ESM-CHEM对降水的模拟能力较好。未来安徽省将持续变暖,北部变暖幅度高于南部,其中RCP8.5情景下变暖趋势更显著;全省降水量将增加,南部增加多于北部。随着气候趋于暖湿化,植被净初级生产力总体增加;与基准年相比,21世纪近期增加不明显,中后期显著增加,空间上南部增加总体高于北部。从气候变化响应来看,安徽省植被净初级生产力与降水量和平均气温均显著相关,并且对降水量的响应程度更高。     

西藏高原附近寒潮的数值模式研究

分析了数值预报模式中的西藏高原附近的寒潮。模式很好地模拟了滞留在高原边缘对流层低层的寒潮。根据不同高度的高原模式预报结果作比较,表明沿高原东缘北风在增强,其结构与沿海开尔文波相似。根据线性理论,估算的宽度和相速比预报结果得出的宽度和相速小1/2或2/3,这说明线性理论的局限性。     

我国山区气候的研究

我国山区占全国总面积三分之二以上,山区地形对气候有重大影响。山区中的气候分布复杂,而且变化急剧。因此,山区气候规律的研究,山区气候资源的开发利用,对我国四个现代化说来是很重要的。 下面,仅就当前大家比较关心的气温和降水两个方面的成果和问题作一个简单归纳。 一、地形与气温 (一)气温垂直分布方面:综合国内武夷山、六盘山等山脉的观测资料进行分析,曾得出如下结果。 1、气温随高度递减,其递减率一般上部比下部为大;季节变化则以夏季最大,冬季最小。 2、气温递减率的数值,则随指标要素而有不同;一般是:极端最高气温>平均最高气温>平均气温>平均最低气温>极端最低气温。在山麓部位,极端最低、平均最低以至平均气温都有可能出现逆增现象。 3、气温年较差、曰较差随拔海高度增高而减小;