利用土壤蓄水量研究区域农田土训水分时空分布状况

在农田土壤水分实测资料的基础上,以土壤蓄水量为指标研究了黑龙江省区域农田土壤水分的地理分布特征、垂直分布特征、随生长季的变化规律以及盈亏状况。     

宝鸡市旱地土壤蓄水量盈亏值时空变化规律

利用1986—2008年宝鸡市11个气象站农田土壤水分资料,统计分析宝鸡市旱地土壤蓄水量盈亏值的时空变化规律。结果表明:除渭河流域土壤蓄水量略有盈余外,其它地区不同程度处于亏缺状态,亏缺最大值出现在千阳崔家头—陇县八渡一带。平均土壤含水率从7月中旬至次年3月介于凋萎湿度与田间持水量范围内,4—7月初土壤蓄水量亏缺,亏缺最大值出现在6月上旬,最小值在7月上旬。土壤蓄水量盈亏值存在明显的垂直变化。     

高温干旱期间土壤-植被-大气系统水分特征

根据农田实际观测资料，利用改进的彭曼公式和设计的高温强度指数等。分析了江西省2003年特大高温干旱期间土壤水分特征、农田蒸发散量、高温强度指数与土壤水分的响应关系。结果表明，2003年6-9月特大高温干旱期间，江西省土壤-植被-大气系统的水分变化特征与高温干旱的空间分布、强度有较好的一致性．但土壤水分的最低值与高温强度的峰值有10d左右的滞后效应。     

旱地农田土壤水分动态平衡的模拟

从农田土壤水分平衡方程出发，综合考虑了农田水分的主要收支项，特别是对水分渗漏量估算进行了必要的改进，建立了旱地农田土壤水分的动态模型。运用地处半干旱气候区的甘肃天水和陕西经阳气象站气象资料和非灌溉作物地土壤水分观测资料摸拟了农田土壤水分的逐旬变化，其结果比较理想地描述了实际农田土壤水分变化规律。     

宇宙射线中子法土壤水分监测在不同生态系统雨季的适用性

宇宙射线中子法是目前测量中尺度土壤水分的一种新兴方法,通过监测近地表附近中子的数量来监测土壤含水率,理论探测深度12～76 cm。为了评估宇宙射线中子法土壤水分监测在草地、农田和林地3种不同生态系统测量深度适用性和对降水的敏感性。本研究分析了中国气象局自动土壤水分站观测数据和遥感土壤水分监测数据与宇宙射线中子法土壤水分监测数据差异性和相关性。结果显示,宇宙射线中子法土壤水分监测草地0～20 cm效果最优,农田和林地0～30 cm最优;在农田和林地生态系统土壤水分监测结果与自动土壤水分站点差异较小,优于遥感监测;但对于草地生态系统,宇宙射线中子法土壤水分监测结果与遥感监测结果差异比单点自动土壤水分站点监测更小,可能与草地土壤的强异质性有关。宇宙射线中子法土壤水分监测在草地、农田和林地生态系统均可以敏感的响应降水事件,较点尺度自动土壤水分站更易捕捉到区域水分的波动性变化。     

不同土壤水分控制对东北地区玉米农田土壤呼吸的影响

基于锦州地区土壤水分控制试验,研究不同土壤水分条件(土壤相对湿度分别为86%、96%和105%)对东北地区玉米农田土壤呼吸的影响,分析不同土壤水分条件下玉米农田土壤温度对土壤呼吸速率的影响。结果表明:2013年锦州地区玉米农田不同土壤水分控制影响土壤呼吸速率的大小,同时间不同土壤水分控制条件下玉米农田的土壤呼吸速率均随土壤相对湿度的增加而降低(土壤相对湿度86%土壤相对湿度96%土壤相对湿度105%)。锦州地区玉米农田土壤呼吸的日动态和季节动态变化趋势均不受土壤水分的影响,均呈单峰型,其中土壤呼吸速率日最大值出现在11—14时,土壤呼吸速率季最大值出现在8月。不同土壤水分控制影响玉米农田土壤呼吸对土壤温度的敏感性,土壤呼吸的日动态变化与10 cm土壤温度的日动态变化存在时间滞后性,8月和9月土壤温度最大值较土壤呼吸最大值滞后5—6 h。不同土壤水分条件下玉米农田土壤呼吸速率与10 cm、15 cm、30 cm和45 cm土壤温度均呈显著或极显著的正相关关系,其中土壤呼吸速率与45 cm土壤温度相关性最高。2013年锦州地区不同土壤相对湿度条件下(86%、96%和105%),玉米农田的土壤呼吸速率与45 cm土壤温度均呈指数函数关系,土壤相对湿度为86%、96%和105%时的土壤温度敏感性指数Q_(10)分别为1.92、2.20、1.72。     

渭北旱塬农田蒸散规律初探

渭北旱塬农田蒸散规律初探杨必仁（咸阳市气象局咸阳·７１２０００）农田蒸散是土壤蒸发与作物蒸腾的总和。在无作物覆盖的裸地，仅表示土壤水分蒸发量。在自然条件下，农田蒸散除受气象条件影响外，还受土壤水分含量、土壤物理特性和作物种类等多种因素制约。即使在相似...     

农田土壤湿度变化异常原因

在无灌溉水和降水的情况下 ,因土壤蒸发、作物蒸腾等原因 ,农田土壤湿度一般来说是随时间不断下降的。但初冬季节德州气象局测量农田土壤湿度时 ,发现有本次测量数值大于前次测量数值的现象。本人对此现象进行了分析 ,发现有两方面的原因 :一是霜的影响。初冬晴好天气的早晨 ,近地面空气中的水汽冷却 ,易形成霜。上午随着阳光的照射 ,气温上升 ,霜融化后渗入土壤中 ,使得上层土壤水分得到补充。二是“倒浆”现象的影响。冬季农田土壤深度越深 ,土壤温度越高 ,就像大气中的对流现象一样 ,使深层土壤中的水汽升到上层土壤中来 ,且上、下层温差…     

渭北东部旱地小麦生育期水分特征

文章依据在合阳县小麦田三个年度土壤水分试验资料，对渭北东部旱地小麦生育期土壤水分动态及农田水分特征进行分析。结果表明，小麦生育期总耗水量中，其中土壤供水占３０％以上，降水量不足３０％。就目前生产水平，土壤水分经小麦消耗后，土壤中有３０％左右有效水未被利用。文中提出提高土壤水分利用率的途径。     

农田土壤水分实用模式初探

根据土壤水分运动方程建立了旱地农田土壤水分动态数值模拟模式，该模式利用作的发育期和一些参数估算作物根系深度和相对根密度垂直分布动态变化，避免过去对根系进行的困难，增强了模式的应用性能。通过参数敏感性检验和模式应用效果分析表明，该模式可用于干旱、半干旱气候区农田土壤水分预测，为分析作物水分利用和确定农田灌溉量提供科学依据。模式所需的输入为初始土壤含水量、土壤物理常数、作和播种期、逐日平均气温、相地湿     

黑龙江省土壤水分常数的空间分布特征

依据黑龙江省33个农业气象试验站近10年的土壤水分常数资料，综合分析了凋萎湿度，田间持水量，土壤容重的空间变化特征，为进一步客观评价全省土壤水分盈亏状况及进行土壤水分分区奠定基础。     

考虑植被的热惯量法反演土壤湿度的一次试验

应用NOAA／AVHRR通道1、通道2和通道4资料计算表观热惯量和植被指数，并结合农业气象试验站观测的土壤湿度，分别建立了传统的和考虑植被指数的表观热惯量估算实验区域土壤湿度的方程。     

Variability of soil moisture and its relationship with surface albedo and soil thermal parameters over the Loess Plateau

Data from July 2006 to June 2008 observed at SACOL(Semi-Arid Climate and Environment Observatory of Lanzhou University,35.946°N,104.137°E,elev.1961 m),a semi-arid site in Northwest China,are used to study seasonal variability of soil moisture,along with surface albedo and other soil thermal parameters, such as heat capacity,thermal conductivity and thermal diffusivity,and their relationships to soil moisture content.The results indicate that surface albedo decreases with increases in soil moisture content,s...     

春玉米观测地段土壤水分变化规律分析

通过建立来宾县春玉米观测地段土壤水分变化模型,分析作物地段土壤水分变化规律,可为农业气象服务提供分析依据。     

Soil moisture retrieval from satellite images and its application to heavy rainfall simulation in eastern China

The soil water index (SWI) from satellite remote sensing and the observational soil moisture from agricultural meteorological stations in eastern China are used to retrieve soil moisture. The analysis of correlation coefficient (CORR), root-mean-square-error (RMSE) and bias (BIAS) shows that the retrieved soil moisture is convincible and close to the observation. The method can overcome the difficulties in soil moisture observation on a large scale and the retrieved soil moisture may reflect the distribution of the real soil moisture objectively. The retrieved soil moisture is used as an initial scheme to replace initial conditions of soil moisture (NCEP) in the model MM5V3 to simulate the heavy rainfall in 1998. Three heavy rainfall processes during 13–14 June, 18–22 June, and 21–26 July 1998 in the Yangtze River valley are analyzed. The first two processes show that the intensity and location of simulated precipitation from SWI are better than those from NCEP and closer to the observed values. The simulated heavy rainfall for 21–26 July shows that the update of soil moisture initial conditions can improve the model’s performance. The relationship between soil moisture and rainfall may explain that the stronger rainfall intensity for SWI in the Yangtze River valley is the result of the greater simulated soil moisture from SWI prior to the heavy rainfall date than that from NCEP, and leads to the decline of temperature in the corresponding area in the heavy rainfall days. Detailed analysis of the heavy rainfall on 13–14 June shows that both land-atmosphere interactions and atmospheric circulation were responsible for the heavy rainfall, and it shows how the SWI simulation improves the simulation. The development of mesoscale systems plays an important role in the simulation regarding the change of initial soil moisture for SWI.     

自动土壤水分观测站业务化检验分析

土壤水分监测对农业生产和科学研究都具有重要意义,自动土壤水分观测数据得到了广泛应用,实现了土壤水分的自动监测。通过对天津新建DZN3型自动土壤水分观测站业务化检验过程进行介绍,分析了自动观测数据的到报率和土壤常数的测定,并对人工与自动观测数据做了详细的对比分析,通过两个实例分析了对比检验的方法,确定了能够业务化运行的自动土壤水分观测站,分析了站点未通过检验的原因,并对重新进行业务化检验的站点和日常维护提出了建议,介绍的方法为今后开展相关业务化检验奠定了基础。     

自动土壤水分观测数据异常值阈值研究

根据从国家气象信息中心实时资料数据库读取的自动土壤水分监测资料,计算出各个测站相应的土壤容重、田间持水量、凋萎湿度数据。在具体的业务实践中,参照土壤最大吸湿量数值,将6%作为土壤相对湿度的低值异常阈值;参照土壤饱和含水量数值,将190%作为土壤相对湿度的高值异常阈值;参照土壤水分日变化特点,初步将24 h变化幅度0.1%作为10和20 cm土层土壤相对湿度监测异常的变化阈值。具体分析代表站实测土壤相对湿度随时间的变化幅度,认为在土壤水分上升过程中的小时之间变化幅度应小于土壤饱和含水量（%）与前一监测数据的差值;土壤相对湿度>100%时的下降幅度应小于土壤饱和含水量（%）减去95%;土壤相对湿度≤100%时的下降幅度应小于5%。     

西北地区东部春季土壤湿度变化的初步研究

利用中国西北地区东部 (包括宁夏、内蒙古西部以及甘肃、陕西两省 35°N以北地区 )农业气象站近 2 0年固定地段旬土壤湿度资料 ,对该地区春季土壤湿度的变化进行了初步分析。结果表明 ,中国西北地区东部土壤湿度的变化具有 3年左右的周期 ,而且 2 0世纪 90年代以来呈下降的趋势 ,这与该地区的降水和气温变化有关系 ;西北地区东部的土壤湿度变化对该地区群发性沙尘暴的爆发有一定影响     

自动土壤墒情监测管理系统设计与应用

为了提升省级自动土壤墒情观测管理能力,开发了C/S结构土壤墒情监测管理系统,实现了对不同厂家3种类型的土壤墒情观测设备数据的统一收集、处理和入库管理业务。系统具有数据质量控制、监控预警以及数据应用等功能,基层台站业务人员可以通过局域网或因特网实时了解和分析当地及全省土壤墒情变化,为农业生产提供了有力、可靠的服务信息。通过业务试用,系统运行稳定,可显著提高土壤墒情观测数据质量和设备技术保障水平,具有广阔的推广空间和应用前景。     

Use of the National Drought Model (NDM) in Monitoring Selected Agroclimatic Risks Across the Agricultural Landscape of Canada

Abstract

The National Drought Model (NDM) is an amalgamation of the atmospheric component of the original Palmer Drought and Versatile Soil Moisture Budget (VSMB) models. The NDM uses locally derived coefficients from the station or gridded climate data to calculate a calibration factor for comparing locations in time and space. A modular approach is used to model major processes such as evapotranspiration, biometeorological time, snowmelt, and the cascading of soil moisture down to the root zone. The modular approach allows modifications to be made to specific sections without making structural changes to the entire model or the data inputs. The NDM is an operational tool, integrating data from the climate, soil, and plant sciences to monitor agroclimatic risks such as drought and excess moisture. In this paper, the capacity of the NDM to monitor extreme agroclimatic risks, such as drought and flooding of agricultural soils, was assessed. Using the Palmer Drought Severity Index component of the NDM, the mapping of the spatial extent and severity of the 2001 and 2002 droughts across Canada and the excess moisture conditions on the Canadian Prairies in 2010 agreed with other assessments. The validation study of soil moisture at two Alberta locations (Lethbridge and Beaverlodge) showed that the VSMB tracked the soil moisture flux in the root zone successfully in response to changing environmental conditions. The VSMB explained about 70 and 60% of the variance in observed soil moisture at the two respective locations.