气候因素变化对许昌烟区的影响及适应性分析

分析了许昌烟区1971—2005年4个年代气候因素变化特点,采用隶属度函数模型和指数和法,估算了许昌各县（市）的气候适生性指数（CFI）,并对其变化原因进行了分析。结果表明：不同年代各县（市）的CFI均在0．80以上,表明各县（市）均属烤烟生产气候适宜区。从4个年代CFI的均值来看,许昌县〉长葛〉襄城〉禹州〉鄢陵;从4个年代CFI变异程度来看,禹州〉长葛〉襄城〉鄢陵〉许昌县。各县（市）不同年代的CFI均呈“低-高-高-低”变化趋势;20世纪80年代以来,许昌县、襄城、长葛、禹州的CFI值及变化趋势基本一致,均明显高于鄢陵。80年代至21世纪初鄢陵的气候适生性指数明显低于其他县（市）,与伸根期温度相对较低,旺长期和成熟期多雨、高湿有关。     

近45年吐鲁番地区气候变化趋势

分析了1954-1998年吐鲁番地区各县（市）气温、降水、无霜期、大风日数、酷热日数、寒冷日数、各界限积温、日平均气温≥0℃生长期、气温日较差等气候要素的变化趋势。     

青河1961—2008年霜冻的气候特征和变化规律分析

通过分析1961-2008年青河初（终）霜冻和无霜冻期序列,探讨了它们的变化趋势,结果表明：青河近48a来初霜冻以5d／10a的速度推迟,终霜冻以4d／10a的速度提前,无霜冻期以9d／10a的速度延长。初（终）霜冻、无霜冻期在20世纪80年代初发生了转折。20世纪60-70年代,初霜冻提前,终霜冻推迟,无霜冻期缩短;80年代以后初霜冻推迟、终霜冻提前,无霜冻期延长。这种变化趋势与气候变暖一致。     

高分辨率统计降尺度数据集NEX-GDDP对中国极端温度指数模拟能力的评估

利用1986—2005年中国地面气象台站观测的格点化逐日气温资料（CN05.1）评估了高分辨率统计降尺度数据集NASA Earth Exchange/Global Daily Downscaled Projections（NEX-GDDP）中21个全球气候模式对中国极端温度指数的模拟能力。在选用了日最低温度最大值（TNx）、日最高温度最大值（TXx）、暖夜指数（TN90p）和暖昼指数（TX90p）来研究极端温度事件的变化。结果显示:（1）除MRI-CGCM3模拟的日最高温度最大值外,其余模式对4个指数的模拟结果均表现出与观测一致的上升趋势,但模拟结果的平均值相对观测平均低0.26℃/（10 a）（日最低温度最大值）、0.19℃/（10 a）（日最高温度最大值）、2.21%/（10 a）（暖夜指数）、1.04%/（10 a）（暖昼指数）。（2）不同模式对各指数变化趋势空间分布特征的模拟存在较大差别,对日最低温度最大值、日最高温度最大值、暖夜指数和暖昼指数模拟能力最优模式分别为CCSM4、CESM1-BGC、MIROC-ESM-CHEM和bcc-csm1-1。模式模拟的日最低温度最大值和日最高温度最大值气候态平均值与观测值的相关系数在0.97以上。暖夜指数和暖昼指数模拟结果与观测值的标准差比值为0.34—1.58,均方根误差变化为1.6%—3.47%,对这两个指数模拟能力较优的模式分别为MIROC-ESM-CHEM（暖夜指数）和CESM1-BGC（暖昼指数）。（3）综合模式对4个指数在气候态平均值和变化趋势模拟能力的评估结果来看,CanESM2、CESM1-BGC和MIROC-ESM-CHEM显示了相对较高的模拟能力。因此,在利用GDDP-NEX研究未来极端温度事件时,建议将它们作为优选模式。      

安顺市空中水资源开发潜力分析

利用安顺市各县（市）1978-2007年每日4个时次地面水汽压和降水资料,计算了每个站的可降水量,分析了该市可降水量的时空分布和多年的变化趋势。结果表明安顺市具有较大的人工增雨潜力,合理开展人工增雨工作,可有效缓解安顺市水资源时空分布不均问题。     

三原县近43年来气候变化特征分析

利用1972—2014年三原县气象站地面气象观测站逐日气温、降水量、平均风速、日照时数等资料,采用5年滑动平均、一元线性回归等方法,分析三原县近43年的气候变化特征。结果表明：近43年来三原县温度变化特征为明显的上升趋势,气候倾向率为0296 ℃/10 a;年降水量、日照时数,平均风速、干燥指数均呈减少趋势,气候倾向率分别为-3959 mm/10 a、-30872 h/10 a、-0048 （m/s）/10 a和-0448（10 a）-1。20世纪80年代气温较低,主要由夏季降温所致;21世纪气候变暖,四季均有贡献,以春季贡献最大。80年代降水偏多,春季贡献最大;90年代降水的减少,主要由秋季降水减少造成。春季风速变化对年平均风速变化影响较大。80年代日照时数减少,夏季贡献最大;90年代日照时数减少,春季贡献最大;21世纪日照时数增加,春季贡献最大。80年代末以前为冷湿期,80年代末到2000年为相对暖干期,2000年以后向暖湿发展。

     

近50年来枣庄气温年际变化特征分析

利用枣庄1958-2005年逐月平均气温序列，计算了其统计特征量、长期变化趋势、振荡周期和突变现象。结果表明：（1）枣庄气温具有明显的季风性大陆气候特征，总体呈现正态分布。（2）近50年来，枣庄气温总体上呈上升趋势；枣庄的年、季气温都存在突变现象且都在20世纪80年代末期到90年代初期；（3）各季节的气温都存在一定的显著震荡周期，有的还含有很强的超长期变化趋势。     

浙江丽水市度假气候适宜度评价

利用1971—2018年浙江丽水各县(市、区)逐日气温、相对湿度、降水、风速、云覆盖率等气象数据,根据度假气候指数(HCI)等级划分标准,应用数理统计方法,分析浙江丽水各县(市、区) HCI和"适宜及以上"度假天数时空分布特征,进而评价丽水度假气候环境。结果表明:丽水市年平均HCI值为69. 7,属于"适宜"级别,其中4—5月和9—11月HCI值分别为72. 2和76. 1,度假气候环境优越,10月HCI值为80. 6,度假气候环境最优。"适宜及以上"平均天数为258. 1 d,"一般和可接受"天数为83. 2 d,均呈缓慢减少趋势;"不适宜及以下"天数为24. 0 d,呈显著增加趋势。4—5月东北面的缙云县度假气候环境较优,9—11月西南面的庆元县最优。     

冬季北太平洋风暴轴和北大西洋风暴轴的协同变化及其与同期海气系统的空间耦合关系

基于1960~2014年NCEP/NCAR（美国环境预报中心和国家大气研究中心）的逐日再分析资料以及NCPC（美国气候预报中心）的海温资料和大气环流及海洋指数,通过风暴轴指数、经验证交分解（EOF）等方法,研究了冬季北半球北太平洋风暴轴（PST）和北大西洋风暴轴（AST）之间不同时间尺度下的协同变化特征,并利用回归和相关分析对风暴轴的年际和年代际协同变化特征与同期海气系统的空间耦合关系进行了探讨。主要结论概括如下:（1）从所定义的冬季北半球两大洋风暴轴的纬度、经度和强度指数来看:三个指数均存在明显的年际变化和年代际变化,其中年际分量的方差贡献远大于年代际分量;对于单个风暴轴来讲,无论是滤波方差场原始序列还是其年际分量和年代际分量序列,每个风暴轴各自的纬度指数和经度指数均呈显著正相关,表明每个风暴轴各自的南北位移和东西位移具有很好的协同性;虽然从原始序列来看,两个风暴轴之间各指数之间的相关关系均并不显著,但是对于年际分量序列和年代际分量序列,两个风暴轴之间均具有显著的协同性变化,其中,在年际尺度上,两者仅强度变化之间具有显著的正相关,而在年代际尺度上,AST的经度（纬度）变化与PST的强度（纬度及强度）变化均具有显著的负相关。（2）EOF结果表明,两个风暴轴之间协同变化的空间结构在年际尺度上反映的主要是强度的变化,第一模态为两者强度在其气候平均位置附近同时减弱（增强）并伴随AST整体和PST东部均略有北抬（南压）,第二模态为两者强度在其气候平均位置附近同时减弱（增强）并仅伴随AST整体略有南压（北抬）;而在年代际尺度上,第一模态为AST整体偏北（南）中东部偏强（弱）与PST整体偏南（北）中东部偏弱（强）的反位相协同变化;第二模态为两个风暴轴的强度在其气候平均位置附近同时增强（减弱）的一致性协同变化。（3）进一步分析表明,两个风暴轴之间以不同模态协同变化时,与同期海温、遥相关型及环流异常等海气系统之间均呈现出很好的空间耦合关系,但具有不同的特点。     

豫东南龙卷风时空分布和灾害特征

根据中国气象灾害大典、年鉴、全国与河南省气候影响评价等文献,对豫东南区域1949-2011年30次龙卷风的历史记录逐个进行了时空分析和富士达分级：63 a来发生于6、7月的龙卷风占总次数的2/3;20世纪80年代集中发生在1984年和1986年,90年代仅1990、1993年没有发生,21世纪前10 a主要是2005年的3次（均为F1级）。有24个县（市）曾有龙卷风光顾过,发生最多的汝南和潢川曾遭遇过5次龙卷风袭击,其他县（市）分别出现1～4次不等。灾害特征是较低级别的F0和F1等级较多,F2等级较少,但发生的概率和强度等级均高于豫西。     

新一代可移式天气雷达在人工影响天气中的应用研究

在总结“十五”国家科技攻关重大计划项目“人工增雨技术研究及示范”成果的基础上,利用我国可移式新一代天气雷达在青海省河南县和河南省许昌市进行秋(春)季降水系统中尺度结构外场试验观测的方法和技术,对这两个地区云和降水的若干特征进行了分析;另外,使用两步变分方法反演了风场结构,分析了层状云和对流云的中尺度回波强度和动力结构。结果表明:新一代天气雷达可为人工影响天气作业指挥和云物理研究提供更多信息,包括风场中尺度结构、辐合线位置等;青海省河南县及周边地区秋季降水以对流云降水为主,低空辐合是对流云旺盛发展的重要原因;河南省许昌市春季降水既含有对流云降水也含有层状云降水,对流云降水过程伴有低空辐合,层状云内风场比较均匀,但风的垂直切变明显,多为暖平流。     

河南烟区与云南优质烟区气候生态系统的灰色关联分析

运用灰色系统理论分析了河南新老烟区与云南优质烟区气候生态系统的灰色关联性 ,结果表明 ,卢氏烟区气候生态系统与玉溪烟区的相似性优于许昌烟区与玉溪烟区的相似性。因此 ,建议河南优质烟区向豫西丘陵山区转移     

基于DFA的雷暴日时间序列分形特征分析

运用最小二乘法、非趋势波动分析(DFA)与小波变换三种方法对比分析许昌市1961—2012年52 a雷暴日时间序列的变化特性,揭示雷暴日的长程相关性及其内在规律。研究结果表明:许昌市52 a月雷暴日时间序列属于分形时间序列,存在内在的长程相关性,其雷暴日数每10 a减少1.6689天,雷暴日时间序列长程幂律相关的标度指数为0.8940,该幂律关系至少可持续17个月,并将2011年和2012年观测数据作为验证数据加以验证,结果与DFA分析结果一致;雷暴日时间序列具有2个显著的标度不变区域,存在一个突变点,反映了雷暴日系统具有复杂的物理作用机制;三种分析方法均得出许昌市雷暴日呈减少趋势的结论,最小二乘法虽然能定量计算出雷暴日每10 a的减少量,但年度尺度较大,精确度变低,而DFA和小波分析法的分析结果更加细致;但在定量描述雷暴日变化趋势上DFA法优于小波分析结果,而在分析雷暴日时序的细节分量和周期特性时小波分析更加清晰;DFA法可作为预测未来雷暴日发展趋势时长的有效方法之一。     

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。     

近40年甘南草原生命地带偏移趋势及干湿变化

利用Holdridge生命地带系统对1971—2010年甘南草原的Holdridge生命地带偏移趋势及干湿变化进行分析,发现甘南草原目前仍属于青藏高原高寒植被地区的亚高山高寒草甸生命地带,但由于甘南草原生物温度明显升高,甘南草原南部和北部降水量呈现不同的变化趋势,位于青藏高原边坡地带的甘南草原的Holdridge生命地带距平均中心的偏移趋势逐年增大,甘南草原生态系统的稳定性在减弱;甘南草原潜在蒸散率以0.02/10 a~0.03/10 a趋势上升,其中以玛曲上升最明显,达0.03/10 a;20世纪90年代后,甘南草原呈明显的暖干化趋势,其中以位于南部的碌曲、玛曲变化最为明显,碌曲已由极湿润区转变为湿润区;玛曲有从极湿润区向湿润区过渡的趋势。影响甘南草原潜在蒸散率上升的主要气候因子是温度,其次为降水和空气湿度,温度上升是甘南草原暖干化的主要原因。     

基于不同空间尺度的作物产量集成预报——以江苏一季稻为例

基于1981-2016年江苏省不同区域一季稻产量序列,计算站点尺度的气温、降水、日照适宜度以及综合气候适宜度,在此基础上构建基于气候适宜指数的作物产量预报模型,开展不同空间尺度的一季稻产量精细化预报。同时,以各主产地市、县一季稻种植面积百分比为权重,加权集成省级产量,开展基于不同空间尺度一季稻产量序列的大区域尺度产量预测。结果表明:(1)江苏省不同区域一季稻气象产量与不同时段气候适宜指数之间存在较高的相关性,基于气候适宜指数的预报方法适用于江苏省不同区域一季稻单产预报。(2)2012-2016年省级尺度模型预报平均准确率高于97.5%,主产地市、县模型平均预报准确率低于省级尺度预报模型,主产县预报准确率年际间波动较大,表明预报区域越小,预报的难度提升。(3)基于气候适宜指数模型的江苏省级、主产地市集成,主产县集成模型预报准确率大部在95%以上,整体上看主产县集成优于主产地市集成,主产地市集成优于省级尺度模型。由此,开展地市级和县级尺度的精细化产量预报可提升省级尺度预报准确率,同时提高县级作物产量预报能力。     

2007年秋季宁夏异常长连阴雨天气诊断分析

应用2003年-2006年T213数值产品,通过动力统计释用（MOS）,分季建立了山西省109站日极端气温预报模型;采用M-γ尺度气候模式,通过分季节、分天空状况模拟和检验,得到不同背景下乡镇与县站气温差额分布,依此,在较高质量的分县预报基础上,经过订正得到乡镇日极端气温的预报产品,取得较好的效果,弥补了目前乡镇自动站基础资料的不足,为乡镇精细化极端气温预报提供了新思路和新技术。     

杭锦旗北部牧草引种试验

利用在内蒙古杭锦旗北部进行牧草引种试验的数据,结合产量效益分析了4个牧草品种对当地土壤与气候条件的适应性,初步得出适应杭锦旗北部气候、生态条件的牧草品种,并通过产量效益分析,确定了适合当地的牧草间、混作模式,为当地建立人工饲草基地发展生态畜牧业提供决策参考。     

基于GIS的三门峡市苹果种植气候适宜性区划

为了探明三门峡市苹果气候适应性及种植规模扩展空间,利用三门峡、灵宝、卢氏、渑池4个县级气象站点和苹果种植区及周边19个区域多要素气象站点资料,依据海拔高度将苹果种植区划分为塬区、浅山区和中山区3种区域,运用模糊隶属度评价各区气候因子,筛选出年均气温、年降水量、6—8月平均气温作为区划指标,针对不同气候要素采用克立格或反距离权重的GIS方法进行小网格插值,最终形成精细化的三门峡市苹果种植气候适宜性区划图。区划结果表明:最适宜区多位于三门峡市中部和中南部,适宜区多位于东部和北部,不适宜区为北部边缘地带。当前三门峡市苹果种植主要分布于灵宝中部、南部和陕县西南部,是苹果的主产区和优质区;其他未开展苹果种植的卢氏县北部、陕县东南部处于最适宜区域,渑池县大部分处于适宜区,是未来苹果种植面积扩展的首选地区,但尚需综合考虑土壤、地形、气候等因素对苹果品质的影响。