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相似文献
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1.
鲁中地区冬小麦水分盈亏及灌溉需水量的时空变化特征   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用1980—2014年鲁中地区气象资料和冬小麦生育期资料,采用Penman-Monteith模型和单作物系数计算冬小麦各生育阶段需水量,利用美国农业土壤保持局推荐方法计算有效降水量、水分盈亏指数(CWSDI)和灌溉需水量,对冬小麦不同生育阶段的需水量、有效降水量、水分盈亏指数及灌溉需水量时空变化进行分析。结果表明:近35 a来,鲁中平原地区冬小麦全生育期需水量呈弱的减少趋势,山区呈增加趋势;拔节—乳熟期是需水量最大的阶段,呈减少趋势,强度中心在中部地区。有效降水量全生育期呈减少趋势,拔节—乳熟期呈增加趋势,强度中心在中部地区;除平原地区的越冬期外,其它生育阶段有效降水量呈减少趋势。CWSDI全生育期呈减少趋势,乳熟—成熟期减少幅度最大,自中部向南北两边递减。为满足冬小麦需水要求,全生育期平均灌溉需水量515 mm,呈上升趋势,强度中心在西部地区,拔节—乳熟期是灌溉需水量最大的阶段,呈减少趋势,返青—拔节期是增加趋势最明显的阶段。  相似文献   

2.
在耦合模式WRF/Noah-MP中加入考虑地下水过程的动态灌溉方案,设计两组试验(分别为考虑和不考虑地下水灌溉),连续模拟10 a(2001—2010年),来研究华北平原地下水灌溉的区域气候效应。结果表明,地下水灌溉导致华北平原地下水位下降,在少雨的季节灌溉量大,水位下降较快。在灌溉期(3—9月),灌溉引起的土壤湿度升高影响了地表能量的分配(潜热增加,感热减少),导致2 m气温显著降低0.6—1.0℃,同时也降低了灌溉区夏季模拟偏高的气温。灌溉对灌溉区边界层大气有升高湿度和冷却降温的作用,对春季的影响局限在边界层内,而夏季的影响持续到5000 m以上。夏季灌溉对降水的影响远强于春季,灌溉的升高湿度和冷却效应分别对夏季降水产生正反馈和负反馈,共同影响灌溉区的降水变化。灌溉通过对水汽输送的影响,引起非灌溉区降水的变化,而长江中下游流域夏季降水的增多可能与高空西风急流轴位置南移有关。   相似文献   

3.
水分利用效率(WUE)反映了作物耗水量与干物质生产及籽粒产量的关系,提高作物WUE是保障水资源紧缺条件下农业持续稳定发展的关键。根据近30 a郑州地区冬小麦全生育期平均气温、土壤湿度和产量资料,利用数理统计方法,分析了近30 a冬小麦全生育期平均气温与冬小麦WUE的关系,在此基础上模拟了在不同增温、降水减少的气候变化情景下对冬小麦WUE的影响。结果表明:郑州地区近30 a冬小麦全生育期平均气温递增率约为0.82℃/10a;0—100 cm土壤平均湿度呈下降趋势,土壤有效含水量约以44.9 mm/10a的速率递减;实际耗水量年际间平均以18.2 mm/10a的速率递增;气温升高与小麦WUE变化表现为不显著的负相关。未来各情景下冬小麦WUE均比当前的WUE有所增加,其中增温2.4℃、降水减少10%时WUE比基础情景增加了15.5%,但WUE的数值并不随气温增加和降水减少而无限递增,当气温增加2.4℃、降水减少量超过20%时,WUE开始下降。  相似文献   

4.
根据多点多年气象资料、作物发育期资料和土壤水文资料,计算了未来气候变化情景下华北冬小麦主产区小麦不同发育阶段和全生育期内水分亏缺量的变化。结果表明,气温升高时小麦水分亏缺状况变差,亏缺量等值线南移,引起小麦气候适宜区范围缩小,减产额加大,产值降低,用于额外灌溉的生产费用增加。  相似文献   

5.
基于长江流域142个气象站1986—2005年月降水和气温数据,评估由MPI-ESM-LR模式驱动的CCLM区域气候模式对长江流域气温和降水的模拟能力,并采用EDCDF法对气温和降水预估数据进行偏差校正。结果表明:该区域气候模式能较好地模拟出长江流域平均气温的季节变化和空间分布特征,但模拟值无论在季节还是年际尺度上均高于观测值。对降水而言,该模式不能较好地模拟出降水的季节分布特征,导致春季、冬季及年模拟值高于观测值,而夏季和秋季模拟值低于观测值。总体而言,该模式对气温的模拟效果相对较好。偏差校正后的预估结果表明:在RCP4.5情景下,长江流域未来(2016—2035年)平均气温相对于基准期(1986—2005年)将升高0.66℃,年降水量将减少2.2%。  相似文献   

6.
根据内蒙古黄河流域内72个国家气象站观测的1961—2005年和区域气候模式CCLM模拟的1961—2100年的气温和降水数据,采用BP人工神经网络模型,预估分析3种RCP情景下头道拐水文站2011—2100年流量变化,评估未来气候变化对流域水资源的可能影响。结果表明:①2011—2100年内蒙古黄河流域气温升高,降水变化不明显,年平均流量呈减少趋势,RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景分别减少3.6%、2.7%和23.4%。②未来春季流量以增加为主;夏季在不同情景的变化趋势不一致;秋季在21世纪50年代前以增加为主,之后以减少为主;冬季则以减少为主。③未来流域可利用水资源呈减少趋势,尤其夏季水资源的供需矛盾加剧,以及径流季节分配发生变化,可能产生更大的春季径流。  相似文献   

7.
利用区域气候模式RegCM4的逐日气温和降水资料,预估1.5℃和2.0℃升温情景下,东北地区平均气候和极端气候事件的变化。结果表明:RCP4.5排放情景下,模式预计在2030年和2044年左右稳定达到1.5℃和2.0℃升温;两种升温情景下,东北地区气温、积温、生长季长度均呈增加趋势,且增幅随着升温阈值的升高而增加;1.5℃升温情景下,年平均气温增幅为1.19℃,年平均降水距平百分率增幅为5.78%,积温增加247.1℃·d,生长季长度延长7.0 d;2.0℃升温情景下气温、积温、生长季长度增幅较1.5℃升温情景下显著,但是年和四季降水普遍减少,年降水距平百分率减小1.96%。两种升温情景下,极端高温事件显著增加,极端低温事件显著减少,极端降水事件普遍增加。霜冻日数、结冰日数均呈显著减少趋势,热浪持续指数呈显著增加趋势;未来东北地区降水极端性增强,不仅单次降水过程的量级增大,极端降水过程的量级也明显增大,随着升温阈值的增大,极端降水的强度也逐渐增大。  相似文献   

8.
利用运城市13个气象站1974—2019年作物生长季(4—10月)降水和气温统计数据,采用线性回归、气候倾向率和旱涝指数等方法,分析运城市近46年作物生长季降水量、需水量和农业旱涝的时空变化特征。结果表明:(1)作物生长季降水量呈弱减少趋势,变化倾向率为-1.55 mm/10 a;春、秋季为弱增加趋势,夏季明显减少;各月分布不均,7月最多,4月最少,7—9月降水量占作物生长季总降水量的59.8%;在空间上,表现为从东南向西北的递减式分布。(2)需水量呈明显增加趋势,变化倾向率为9.12 mm/10 a;春、夏、秋三季需水量均呈明显的增加趋势,春季增加最快,而夏季需水量占比最大达52%;空间上表现为自西向东递减。(3)旱涝指数平均为0.64,总体属于中度干旱气候类型;年际变化较大,但变化趋势不明显;5月和9月旱涝指数呈弱增加趋势,其余月份均呈弱减小趋势;干旱发生频率为95%;旱灾以春旱为主,涝灾以秋涝为主;旱涝指数自西向东逐渐增大。(4)平均水分亏缺250.1 mm,其中夏季亏缺最多,秋季亏缺最少;水分亏缺自西向东减少,亏缺最严重的是西北地区;平均积分湿度指标为65%,为可旱作农业区,但整体表现为下降趋势,干旱有增多趋势。  相似文献   

9.
阿克苏河灌区是中纬度干旱区典型的绿洲灌溉系统,同时也是新疆第二大灌区,了解灌区作物需水量可为灌区种植结构调整、水资源优化配置提供科学依据。本研究基于联合国粮农组织(FAO)的Penman-Monteith蒸散发模型,结合作物系数法估算了阿克苏灌区作物需水量的时空变化及其对气候因子和作物种植结构的敏感性。结果表明,1960—2015年阿克苏灌区多年平均作物需水量为586 mm,且呈显著上升趋势,上升速率为38.43 mm/10 a。随着气候变化和作物种植结构的改变,1990—2015年间作物需水量急剧增加,增加速率高达99.37 mm/10 a。对于不同作物类型,果林的需水量最大,高达829.8 mm,其次是棉花、水稻和玉米,小麦需水量最低。阿克苏灌区的作物需水量对日最高气温和日照时数较为敏感,而对最低气温、风速和水汽压的敏感度较低。当日最高气温升高2℃时,作物需水量增加4%,当日照时数增加10%时,作物需水量将增加3.2%。另外,作物需水量对作物种植结构非常敏感,当果林的种植面积比例增加10%时,作物需水量增加了12.1%。  相似文献   

10.
1961-2009年三江源地区气候变化特征分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
利用三江源地区18个气象台站1961—2009年气温、年最高气温、年最低气温、降水量、降水日数等资料,分析了该地区年最高气温、年最低气温、降水量、降水日数等气候要素的变化趋势。研究表明:近49年来三江源年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温均在升高,升高速率平均最低气温明显大于平均气温和平均最高气温,年平均气温的升高主要是由最低平均气温升高引起的;三江源年和四季降水量均呈增多趋势,冬、春季降水量增幅最明显,年降水量变化的空间分布北部增多而东南部减少,年降水量除20世纪70年代—21世纪初均呈增加趋势;年和冬、春季≥0.1mm降水日数增加,而夏秋季降水日数减少;年和冬、夏、秋季潜在蒸散量呈显著性增加趋势,春季变化则不明显;年和四季平均风速均呈显著下降趋势;年和四季日照时数变化不显著。  相似文献   

11.
水储量变化可视为气候变化对水文系统影响的指示器。基于GRACE数据,结合气候数据和冰川积雪数据,分析了近10 a年来阿克苏河流域的水储量变化。研究结果表明:(1)过去10 a间阿克苏河流域的水储量呈递减趋势,减少速率为-0.12±0.85 cm/a,且春季表现为正距平,而秋季表现为负距平;(2)山区冰川退缩和积雪消融是该流域山区水储量减少的主要原因,近半个世纪以来冰川物质平衡为负平衡,同时近十年来积雪面积递减速率为-24 km~2/a;(3)阿克苏河流域的耕地面积的迅速增加导致了地下水过度超采,是绿洲区水储量减少的主要驱动因子。  相似文献   

12.
基于作物系数与水分生产函数的向日葵产量预测   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
利用河套灌区向日葵2012年田间水分、分期播种试验数据和两个站点的农业气象历史资料,研究基于向日葵作物系数和水分生产函数的产量预测方法。结果表明:向日葵标准作物系数在生育期内的变化规律是前期小、中期大、后期小, 最高值为1.21, 出现在开花期。标准作物系数与出苗后日数和大于0℃积温有很好的二次和三次多项式关系,拟合优度在0.93以上。在分析相对叶面积指数和作物系数关系的基础上,提出标准作物系数的相对叶面积指数订正方法,得出河套灌区向日葵作物系数的动态计算式,为水分生产函数中实际蒸散量的计算提供支撑。建立以Jensen模型为基础的向日葵水分生产函数,得到对水分亏缺的敏感顺序从高到低是开花期、花序形成期、成熟期、苗期。综合应用向日葵作物系数方程和水分生产函数模型计算分期播种产量,与实际产量分别相差4.4%和4.1%,初步证明该文提出的方法对产量预测较为理想,在该地区具有很好的适用性。  相似文献   

13.
The impact of future climate change on sugar beet yields is assessed over western Europe using future (2021–2050) climate scenario data from a General Circulation Model (GCM) and the Broom's Barn simulation model of rain-fed crop growth and yield. GCM output for the 1961–1990 period is first compared with observed climate data and shown to be reliable for regions west of 24° E. Comparisons east of this meridian were less reliable with this GCM (HadCM2) and so were omitted from simulations of crop yield. Climate change is expected to bring yield increases of around 1 t/ha of sugar in northern Europe with decreases of a similar magnitude in northern France, Belgium and west/central Poland, for the period 2021–2050. Averaged for the study area (weighted by current regional production), yields show no overall change due to changed climate. However, this figure masks significant increases in yield potential (due to accelerated growth in warmer springs) and in losses due to drought stress. Drought losses are predicted to approximately double in areas with an existing problem and to become a serious new problem in NE France and Belgium. Overall west and central Europe simulated average drought losses rise from 7% (1961–1990) to 18% (2021–2050). The annual variability of yield (as measured by the coefficient of variation) will increase by half, from 10% to 15% compared to 1961–1990, again with potentially serious consequences for the sugar industry. The importance of crop breeding for drought tolerance is further emphasised. These changes are independent of the 9% yield increase which we estimate, on the basis of work by Demmers-Derks et al. (1998), is the likely direct effect of the increase in atmospheric CO2 concentration by 2021–2050.  相似文献   

14.
以中国北方7个苹果主产省为研究区域,基于研究区域及周边100 m范围内210个气象站1970-2019年逐日气象数据和1 km分辨率的数字高程数据,采用最小湿度法对作物系数(Kc)进行逐日估算,并利用基于样条函数插值理论的专业气象插值软件ANUSPLIN对逐日气象数据进行空间插值,计算苹果各关键生育期需水量和降水适宜度...  相似文献   

15.
气候变化对河南省灌溉小麦的影响及对策初探   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
灌溉是河南省冬小麦最重要的种植管理模式。在DSSAT-CERES小麦模型参数调试和区域适用性验证的基础上,利用区域气候模式PRECIS输出的未来气候情景资料,量化分析了2021—2050年河南省灌溉条件下冬小麦产量的可能变化,结果表明:若不采取其他措施,未来A2,B2两种温室气体排放情景下,河南省冬小麦产量平均减少5%左右,A2情景减产率略高于B2;随着产量降低,产量波动区间略有缩小,但25%~75%的稳产区间也相应缩小,且B2情景下更容易出现极端低产的年份;冬小麦水分利用效率相应降低。采取适当应对措施,如延迟播种期、减小种植密度等有利于提高产量或缓解减产趋势。  相似文献   

16.
该系统适合地处干旱和半干旱的农业区。可以根据使用站点不同的特点,灵活选择产区和主要农作物。依照作物生长模式可以计算生长过程中的农作物根深、土壤有效相对含水量、叶面积指数,并根据农作物不同发育期灌溉指标计算出符合实际的灌溉日期和灌溉水量,对安排田间作物合理灌溉有较大帮助。  相似文献   

17.
A parametric crop water use and yield model was applied to a transect spanning the North American Great Plains to investigate the evapotranspiration demand on grain corn and the associated irrigation water applications needed for optimal crop production. The transect consisted of four sample stations, covering 25 degrees of latitude. 124 climate change scenarios for each of the transect stations, were created by systematically changing air temperature, precipitation, and incident solar radiation in terms of positive and negative departures from the normal, long-term record. This paper reports how grain corn evapotranspiration and irrigation water amounts would respond to climatic changes inherent in the scenarios if there were no changes in agricultural technology. Among the results, the seasonal response of evapotranspiration (ET) totals to air temperature perturbations was greatest in the higher latitudes and least in the lower latitudes. This impact of changing temperature was also greatest under sunny compared with cloudy conditions, and for fully irrigated in contrast to rainfed conditions. Changes in precipitation amounts caused greatest responses in rainfed fields under sunny conditions. The middle latitudes (e.g., Kansas City) were most sensitive. Perturbing solar radiation caused greatest evapotranspiration changes with irrigated conditions particularly in the middle latitudes. Percentage changes in solar radiation (or cloudiness) were of considerably greater importance than comparable precipitation changes. In the absence of temperature perturbations, the relative precipitation and solar radiation changes caused similar trends in amount of irrigation water applied. For temperature changes, the resultant irrigation watering responses were largely non-linear. A consecutive paper will report on the response of maize yield to the introduced climatic changes and associated irrigation schedules.Dr. Liverman was also affiliated with the National Center for Atmospheric Research, which is sponsored by the National Science Foundation. She is currently at the Department of Geography, University of Wiscon, Madison, WI.P. A. O'Rourke and P. E. Todhunter. Dr. O'Rourke is a Visiting Scholar at UCLA from Litton System, Inc., Data Systems Division.  相似文献   

18.
The impacts of climate change on agricultural production systems in China   总被引:7,自引:0,他引:7  
Climate change can bring positive and negative effects on Chinese agriculture, but negative impacts tend to dominate. The annual mean surface temperature has risen about 0.5–0.8 °C. The precipitation trends have not been identified during the past 100 years in China, although the frequency and intensity of extreme weather/climate events have increased, especially of drought. Water scarcity, more frequent and serious outbreaks of insects and diseases, and soil degradation caused by climate change have impacted agro-environmental conditions. However, temperature rise prolonged the crop growth seasons and cold damages have reduced in Northeast China. The projection of climate change indicates that the surface temperature will continue to increase with about 3.9 to 6.0 °C and precipitation is expected to increase by 9 to 11 % at the end of 21st century in China. Climate warming will provide more heat and as a consequence, the boundary of the triple-cropping system (TCS) will extend northwards by as much as 200 to 300 km, from the Yangtze River Valley to the Yellow River Basin, and the current double-cropping system (DCS) will move to the central part of China, into the current single cropping system (SCS) area which will decrease in SCS surface area of 23.1 % by 2050. Climate warming will also affect the optimum location for the cultivation of China’s main crop varieties. If no measures are taken to adapt to climate changes, compared with the potential yield in 1961–1990, yields of irrigated wheat, corn and rice are projected to decrease by 2.2–6.7 %, 0.4 %–11.9 % and 4.3–12.4 % respectively in the 2050s. Climate warming will enhance potential evaporation and reduce the availability of soil moisture, thus causing a greater need for agricultural irrigation, intensifying the conflict between water supply and demand, especially in arid and semi-arid areas of China. With adequate irrigation, the extent of the reduction in yield of China’s corn and wheat can be improved by 5 % to 15 %, and rice by 5 % or so than the potential yield in 1961–1990. Adaptive measures can reduce the agricultural loss under climate change. If effective measures are taken in a timely way, then climate change in the next 30–50 years will not have a significant influence on China’s food security.  相似文献   

19.
气候变化对四川盆地作物生产潜力的影响评估   总被引:2,自引:0,他引:2  
计算了四川盆地作物的光合生产潜力、光温生产潜力和气候生产潜力,选择代表站点分析了主要气象因子的变化特征及其对生产潜力的影响。结果表明,四川盆地日照时数和降水量在减少,气温在升高,日照时数和降水量的减少使生产潜力降低,而气温升高具有增加作用;各类生产潜力在1970 s都属于高值时期,光温生产潜力在2006年达到另一个高值;近十年各类生产潜力平均值均较1970 s有所减少,盆地平均气温升高1℃,光温生产潜力增加6%,降水量减少10%,气候生产潜力减少1.6%。   相似文献   

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