油菜花期物候主要限制因子分析及预报模型的构建

以油菜开花开始时间(即始花期)为研究对象,利用1980—2016年江苏省油菜发育期观测资料和同步气象数据,分析油菜始花期的时空变化趋势。结合油菜生理特性,筛选与油菜始花期显著相关的气象因子。以高淳站为例,采用通径分析明确各气象因子对油菜始花期的作用并评估因子敏感性,最后构建油菜始花期的回归预报模型。结果表明:在气候变化背景下江苏地区油菜始花期呈逐年提前趋势,淮河以南地区平均提前3 d以上;上年日平均气温稳定通过0℃终日(X_1)、当年日平均气温稳定通过5℃初日(X_2)、现蕾至开花前时段内分别大于0℃、5℃和10℃的有效积温(X_1、X_4和X_5)、最低气温分别小于0和5℃的日数(X_6和X_7)及平均最低气温(X_8)等8个因子与油菜始花期相关性达极显著水平;其中2月上旬至3月上旬的平均最低气温(X_8)、日最低气温小于5℃日数(X_7)、大于5℃有效积温(X_4)对油菜始花期的直接影响位列8个因子的前三位,且这3个因子两两共同对油菜始花期的相对影响程度也排在各因子对回归方程R~2总贡献率的前三位;其余5个因子直接效应普遍小于间接效应,且它们主要通过X_4、X_7、X_8对油菜始花期产生影响,而X_4、X_7、X_8也通过这5个因子产生一定影响;去掉任何一个因子,都会引起其他某些因子对油菜始花期的直接、间接作用发生变化;基于这8个因子构建的回归模型可解释68.48%的油菜始花期变化,并具有区域适用性。因此,就江苏地区而言,光照和降水对油菜开花早晚影响较小,热量条件才是江苏油菜开花早晚的主要限制因子,所构建的始花期预报模型可较好反映油菜开花时间早晚与相关热量因子变化的规律。     

BP神经网络在油菜花期预报中的应用

建立花期预报模型,发布观赏性植物的精准花期预报,为旅游活动提供重要参考依据,已经成为气象服务领域一个新的发展方向。为了解高淳旅游区油菜花期的变化规律,探索其预报方法,指导高淳油菜花节旅游活动,根据1985—2010年高淳站日最高气温、日最低气温、日平均气温、日降水量、日日照时数、日平均5 cm地温、日平均相对湿度和日小型蒸发量等气象观测数据,利用主成分分析法,得到其与油菜花期相关系数较大的3个主成分,即温度因子、天气因子和辐射因子,以此为输入因子,建立基于BP神经网络的油菜花期预报模型,探讨BP神经网络在花期预报领域的应用。结果表明,传统的有效积温方法预报结果与实际开花期平均相差4.25天,BP神经网络方法预报结果与实际开花期平均相差1.5天,与有效积温预报油菜花期的方法相比,BP神经网络技术具有预测结果准确率高和操作简单等特点,在花期预报领域具有广阔的应用前景。     

菏泽冬季日光温室内最低气温预测方法的对比研究

利用2012/2013年冬季菏泽巨野日光温室内外的逐日平均气温、最高气温、最低气温、相对湿度、日照时数和最大风速等气象观测资料,采用相关分析法确定了影响温室内最低气温的关键气象因子,采用逐步回归法和主成分分析法分别建立温室内最低气温预报模型,并用2013/2014年冬季的气象数据检验评价两种预报模型的差异。结果表明:(1)温室内最低气温与当天温室内外及前1 d温室内外的气温、相对湿度、日照时数等相关性比较显著。(2)两种方法建立的预报模型均通过了α=0.01的显著性检验,逐步回归法所建预报模型得到的整个冬季预测值与实测值的相关系数为0.82,平均绝对误差仅为0.9℃,平均相对误差仅为9%;而主成分分析法所建的预报模型得到的整个冬季预测值与实测值的相关系数为0.58,平均绝对误差为1.8℃,平均相对误差为15%。由此表明,用逐步回归法所建的温室内最低气温预报模型的准确度高于主成分分析法,可满足预测冬季温室内最低气温的业务需求。     

基于气象因子的赣南脐橙采摘期预测

利用赣州南部龙南县2011—2017年和北部宁都县2008—2017年的脐橙生育期观测资料与气象资料,采用相关普查的方法筛选影响脐橙采摘的关键气象因子,利用逐步回归方法构建模型,对赣南脐橙采摘期进行预测。结果表明:积温、降水量、最低气温和日照是影响脐橙采摘期的主要气象因素,其中积温的影响最大;开花盛期至9月底的积温、7—9月日照时数和开花盛期至9月底的积温、7月平均最低气温,分别是影响赣州南部、北部脐橙采摘期的主要气象因子。南部和北部的模型预测的平均绝对误差分别为2.8 d和4.4 d,试报误差为0—1 d。     

1981—2016年河南省冬小麦产量对气象因素变化的响应

基于河南省19812016年18个农业气象观测站的冬小麦观测资料及气象资料,采用一元线性回归法、偏相关分析法和多元线性回归模拟等,分析河南省冬小麦生长发育和产量对气候变化的响应。结果表明：河南省冬小麦出苗返青期和开花成熟期延长,返青开花期缩短,全生育期缩短。全生育期内最高气温和最低气温呈升高趋势,降水量变化不明显,太阳辐射呈减少趋势,不同生长阶段内各气象要素变化趋势不一致。最高气温与小麦气象产量为负相关关系,最低气温、太阳辐射与小麦气象产量为正相关关系,降水量与不同区域的小麦气象产量相关关系不同。小麦相对气象产量与各气象要素敏感性分析结果表明：不同生长阶段小麦相对气象产量对各气象要素变化的敏感性不同;小麦生长时期内最高气温升高1 ℃,相对气象产量减少约16.00%;最低气温升高1 ℃,相对气象产量增加约17.00%;降水量减少10.00%,相对气象产量增加约0.35%;太阳辐射减少10.00%,相对气象产量减少约1.70%。     

黄土高原干旱山地花椒生长的气象条件分析

应用1998~2007年秦安县花椒树物候、产量资料及1961~2007年气象资料,运用统计学方法计算分析,得出影响秦安花椒生长的主要气象因子: 冬季平均最低气温,开花盛期的气温日较差、降水、日照时数,落花期和果实膨大期的平均最低气温,成熟期前期的极端最高气温、降水量,成熟期后期的日平均最高气温及日平均气温.花椒主要灾害是冻害和干旱.2000年以来初春冻害和7月干旱频率增多,花椒种植风险及不确定因素增多,应加强品种培育、土壤条件、栽培管理措施.     

广州地区梅花开花期与气象因子的关系

基于广州地区2010—2016年梅花开花期和气象因子平行观测资料,采用相关分析、线性回归等方法研究了梅花开花期与气象因子的关系。结果表明:广州地区梅花初花期、盛花期和凋谢期年际变化较大。梅花初花期、盛花期、凋谢期出现的时间与降水量没有明显的相关,反应不敏感,但初花期和盛花期持续时间的长短在一定程度受降水量影响;初花期前10 d降水量、前20 d降水量与初花期天数有显著的正相关,与盛花期天数有较为明显的负相关。梅花花期与其前期气温有显著的负相关,初花期前1个月平均最高温度每升高1℃,初花期就提前3. 8 d,盛花期就提前5. 1 d;前3个月平均温度每升高1℃,凋谢期就提前5. 3 d;而初花期前2个月平均温度每升高1℃,初花期天数就减少2. 7 d;初花期前1个月平均温度每升高1℃,盛花期天数就增加2. 3 d。     

新疆玛纳斯灌区水面蒸发量主成分分析

对新疆玛纳斯灌区水面蒸发气象影响因子进行了主成分分析.第一主成分代表空气冷热状况;第二主成分代表空气动力条件和日照条件;第三主成分代表相对湿度.前3个主成分累计贡献率已达97.7%,故提取3个主成分已能满足要求.经过检验,利用2个主成分建立二元一次回归方程,并与应用所有气象影响因子建立的多元线性回归方程相比较,结果显示,主成.分分析方法建立的回归方程的偏回归系数均通过t检验,达到极显著水平,多元线性回归方程虽拟合效果稍优于主成分分析方法,但偏回归系数b均未通过t检验,系数显著性水平不如主成分分析法.     

基于ForcTT模型的牡丹始花期预测

选取山东菏泽市1981—2010年的牡丹始花期资料和气象资料,应用气候倾向率和Mann Kendall突变法等统计分析法探讨了牡丹始花期与气象条件的关系,利用ForcTT模型模拟了牡丹的始花期。结果表明：①随着气候变暖,菏泽牡丹始花期以4.4 d/10a的趋势逐年提前,并在1996年发生了一次突变。1981—1996年牡丹始花期主要集中在4月下旬,处于偏晚时期,1997—2010年始花期主要集中在4月中旬,有所提前。②牡丹花期发生的早晚主要受牡丹开花前1个月（3月）平均气温的影响,而且牡丹始花期和3月份平均气温的突变节点一致,其次是2月平均气温的影响,3月仅日照时数对牡丹花期有一定的影响,降水对牡丹花期无明显影响。③采用ForcTT模型预测牡丹的开花期时,最佳的开始日期为2月1日,最佳的基础温度为1 ℃时,平均误差为1.29天,最小偏差为1.73天,而当开始日期为2月1日,基础温度为3 ℃时的平均偏差和最小偏差均在2天之内,也再次验证了2月和3月的气温对牡丹始花期的影响较大。     

新疆温宿核桃生长关键期气象指标及气象灾害影响

对温宿核桃物候期、生长气象条件及主要气象灾害进行了统计分析,以期为有效防灾减灾措施的提出提供参考依据。结果表明：2000年至今核桃花芽膨大期、果实成熟期差异变化不明显,展叶期和开花期逐年均呈偏早趋势;花期与开花期间≥3℃积温、4月日照时数呈显著正相关,积温越高、日照时数越多,花期越早;果实成熟期与6月日照时数相关最为显著,日照时数越多,成熟期越早,反之越晚;越冬期日最低气温-25℃以下持续7天以上,或极端低温-28℃以下持续24小时以上,核桃树就可能遭受冻害。花期主要影响气象灾害为大风浮尘、高温,果实生长期为高温、持续降水,越冬休眠期主要为低温冻害。     

2005年夏季中国东部气候异常分析--中国科学院大气物理研究所短期气候预测检验

简要比较了中国科学院大气物理研究所对2005年夏季中国降水跨季度预测与实况的异同,并对2005年夏季我国主要雨带及降水偏少区的形成与东亚热带、副热带以及中高纬度大气环流系统的配置进行了分析。对2005年夏季西太平洋副高的异常活动预测不好,这是造成跨季度降水预测有失误之处的主要原因之一。2005年夏季在亚洲对流层中高层,沿着副热带急流轴准静止Rossby波有几次能量传播过程,西太平洋副高的北抬与西伸与副热带急流中Rossby波的活动强度有一定的对应关系,因而产生了亚洲不同地区高影响性的灾害性天气。     

热带气旋眼墙非对称结构的研究综述

热带气旋的眼墙非对称结构与其发展过程密切相关。在热带气旋移动过程中,非对称风场伴随着边界层内非对称摩擦而引起的辐合,影响着热带气旋眼墙内的对流分布。此外,风垂直切变作为影响热带气旋强度的重要因子,将上层暖心吹离表层环流,引起眼墙垂直运动的非对称,导致云、降水在方位角方向的非均匀分布。当存在平均涡度的径向梯度时,罗斯贝类型的波动可以存在于涡旋内核区域,影响眼墙非对称结构。海洋为热带气旋提供潜热和感热形式的能量,是热带气旋发展的重要能量来源,关于海洋如何影响热带气旋眼墙非对称结构的相关研究较少。文中着重回顾了热带气旋与海洋相互作用的研究成果,并提出海洋影响热带气旋眼墙非对称结构的机制。海洋对热带气旋最显著的响应特征是冷尾效应,该效应通过降低海表温度,减少海洋向大气输送的潜热和感热,从而影响热带气旋眼墙非对称结构。此外,海浪改变海表粗糙度,通过边界层影响移动热带气旋的眼墙结构。     

Evaluation of different versions of NCUM global model for simulation of track and intensity of tropical cyclones over Bay of Bengal

The global UK Met office Unified Model (UM) is currently operational at National Centre for Medium Range Weather Forecasting (NCMRWF), the global model named as NCUM. An inter-comparison of two different versions of NCUM has been carried out for simulating the track and intensity of Tropical Cyclones (TCs), which formed over the Bay of Bengal (BoB). For this purpose, two series of numerical experiments named as NCUM25 (New Dynamical core with NCUM N512 resolution) and NCUM17 (ENDGame core with NCUM N768 resolution and upgraded physics and data assimilation scheme) are carried out with seven different initial conditions (ICs) for two TCs. The results suggested that the location, intensity, and vertical structure of the TCs are reasonably well predicted by the NCUM17 over the NCUM25. The Direct Position Error (DPE) and landfall error of TCs are reduced in the NCUM17 in comparison to the NCUM25 for all initial conditions. The mean DPEs and intensity error are reduced by 21–41% and 18–21% in NCUM17 over NCUM25 in both the cases respectively. Improvements in mean landfall position errors are shown to range from 43 to 65% in the NCUM17 as compared to the NCUM25. The mean statistical skill scores for rainfall are considerably improved in NCUM17.     

测量NO气体吸收截面的方法

差分吸收光谱技术(DOAS)已经被广泛用于各种污染气体浓度的测量,其中影响其测量精度的主要因素就是气体吸收截面的测量.利用Lambert Beer 吸收定律以及自主设计的测量装置对大气的主要污染气体NO的吸收截面进行了测量,并采用多项式拟合的方法提高了测量的精度,根据所测得的吸收截面反演了NO气体的浓度值,取得了良好的效果.     

不同下垫面条件下土壤含水量时空变化特征的对比分析

根据淮河三站1998-05-21－08-31逐日土壤水分6层观测资料和黑河1991-06-20－08-21、1990-12-17－1991-02-15逐日土壤水分4层观测资料，分析了邻近绿洲的沙漠区、河网区（湿润区）几种典型下垫面土壤水分含量的时空变化特征。结果表明，不同类型的下垫面条件下，夏季土壤水分在湿润研究区呈明显的单峰偏态分布，且以β分布拟合效果为最好；而在邻近绿洲的沙漠研究区则呈多峰分布，冬季呈Γ分布，且湿润的研究区域夏季土壤水分在时间上呈显著的10－25d的周期变化。     

RG13型雨量传感器测量结果的不确定度评定

国内民航机场主要使用的雨量观测设备为芬兰维萨拉公司生产的RG13型雨量传感器,为保证雨量测量数据的真实可靠,对其测量结果的不确定度分析很有必要。根据自动气象站现场校准方法,分别进行大雨强和小雨强的重复测试,并依据JJF1059.1-2012测量不确定度的评定与表示要求,进行A类不确定度评定。分析测量过程中的B类不确定度来源,进行B类评定,最终给出扩展不确定度。结果表明：在小雨强下,测量不确定度为U95=0.17mm,包含因子k=2。在大雨强下,测量不确定度为U95=0.16mm,包含因子k=2。该研究完善了雨量传感器的现场校准工作流程,对雨量传感器测量结果的可信度评定具有参考价值。     

乌鲁木齐市空气污染现状分析

从纵横两个方面对乌鲁木齐市空气污染现状进行了系统分析，包括与全国其它重点城市之间的比较分析、季节变动分析和趋势变动分析。     

球载式下投国产北斗探空仪测风性能评估

基于球载式下投北斗探空仪测风观测试验,建立了针对下投式的测风试验评估方法.试验结果表明上升段北斗测风的准确度接近RS92探空仪的探测准确度要求,两者一致性较好;下降段RS92测风误差基本上与上升段的属于同一量级水平,下降初期测风数据在使用时需要做预处理或者有效控制;下降段BD探空仪测风误差与下降段RS92的基本相当,除了球炸初期外,基本上接近WMO的测量要求,此外初期的急速下降对导航定位测风提出了更高的技术要求.整体而言,球载式下投探空观测在时间上可以实现对原有的1次探空进行加密,在空间上可以增加1个区域的探测,并为对现有探空站网分布进行合理优化提供依据,具有良好的应用前景.     

湖南古丈山体滑坡影响因子分析

为研究湖南省古丈县2016年7月17日群体滑坡的地质环境与降水诱发成因,基于GIS空间分析平台,利用古丈县1:5万地质灾害详查资料、地形地貌、公路河网、坡度坡向、地下水类型、滑坡体与岩土产状关系等空间数据,分析古丈县多种地质环境因子与滑坡事件的影响系数;采用贝叶斯后验概率分析法确定古丈滑坡降水阈值曲线(I-D曲线);基于多要素地质环境因子、临界降水条件及滑坡触发有效雨量综合分析了本次群体滑坡事件的主要成因。结果表明:出现大于当地滑坡阈值的极端降水事件(一定的滑坡降水强度、持续时间和滑坡触发有效雨量)是诱发古丈群体滑坡的主要外源动力,脆弱的岩土结构、滑坡体与岩层产状一致的滑坡类型、公路(铁路)和河网修建对山体切坡的影响、敏感的坡度区间、高风险的坡向区间等地质因子是导致古丈默戎"7·17"滑坡的地质成因,相关研究方法和结论对该地区未来地质灾害预警预报提供了方法和数据支持。     

云南丽江大气气溶胶的化学成分谱分析

对云南省丽江玉龙雪山地区大气气溶胶化学元素成分进行了观测和分析.结果表明,丽江玉龙雪山大气气溶胶以Mg、Al、Ca、Si、K和Fe等地壳元素为主,占总元素浓度的82%.丽江地区气溶胶Pb、Se、Br元素浓度均高于珠峰浓度值.丽江气溶胶S、As、Se、Br和Pb等与人类活动有关的气溶胶元素的富集因子很高.这表明丽江地区人类活动影响不容忽略.