日光温室番茄寡照低温灾害预警模型构建技术研究

利用2011—2015年（11月—次年5月）临淄、莱芜、利津的日光温室小气候和自动气象观测站逐日资料,采用结构方程（SEM）和层次分析（AHP）等方法,甄别了寡照低温灾害的致灾因子,构建了日光温室番茄寡照低温灾害预警模型。利用2016年11月1日—2017年5月31日山东临淄、莱芜、利津、平度、章丘及2015年11月1日—2016年5月31日天津静海、河北徐水日光温室小气候和自动气象观测站逐日观测资料对模型进行独立样本检验。结果表明：1）3 d以下（1～3 d）寡照低温灾害致灾因子包括前1日温室内最低气温、前1日温室外最低气温、前1日温室内最低20 cm地温、当日温室外最低气温、前1日日照时数,4 d以上（4～12 d）寡照低温灾害致灾因子包括前2日温室内最低气温、前1日温室内最低气温、前1日温室外最低气温和前2日温室外最低气温;2）应用山东临淄、莱芜等5地及天津静海、河北徐水日光温室主要生产季内3 d以下、4 d以上寡照低温灾害实际发生情况对模型预警结果进行检验,预警等级与实际低温等级完全一致的平均准确率分别为72%和74%,误差在1个等级以内的分别为99%和98%。     

冀中“寿光五代”温室番茄冻害气象指标及时间变化特征

利用河北省中部地区“寿光五代”日光温室内外气象资料和番茄生长发育资料,采用回归分析、小波变换及突变检验方法,分析了冀中地区“寿光五代”温室的增温效果,建立了不同天气状况下温室内外最低气温回归模型,确定了不同等级番茄冻害温室外最低温度指标,并分析了历年达到冻害指标日数的时间分布及多尺度周期变化特征。结果表明：晴天、多云和阴天天气状况下,温室内日最低气温随外界日最低气温变化而变化,二次曲线拟合最优,相关系数分别为0.896、0.895和0.414;晴天、多云和阴天时番茄重度冻害指标分别为TD(室外日最低温度) ≤-15.0 ℃、TD≤-17.5 ℃、TD≤-16.5 ℃;晴天、多云和阴天时番茄中度冻害指标分别为-15 ℃＜TD≤-13.0 ℃、-17.5 ℃＜TD≤-14.5 ℃、16.5 ℃＜TD≤-14.0 ℃,晴天、多云和阴天时番茄轻度冻害指标分别为-13.0 ℃＜TD≤-8.5 ℃、-14.0 ℃＜TD≤-9.5 ℃、-14.5 ℃＜TD≤-9.0 ℃。冻害发生日数年均42.0 d,重度冻害发生日数平均为3.6 d,发生时段主要集中在12月上旬至2月下旬,20世纪70年代中期至2010年呈持续下降趋势,且在1986年发生突变;达到重度冻害指标日数存在7 a、15 a震荡周期,达到中度冻害日数存在5 a、10 a和20 a震荡周期,达到轻度冻害日数存在10 a和18 a周期;根据温室外天气条件将冻害分为三种类型：晴冷型、寡照型和混合型,2012年11月至2013年2月冀中地区不同类型冻害日数分别为12.0 d、22.0 d和36.0 d,分别占总日数的17.1 %、31.4 %和51.4 %。     

望谟县2011年1月低温天气分析及影响评估

该文利用2011年1月平均气温、平均地温、日照时数、极端最低气温、极端最低地温等气象要素资料,采用对比分析的方法,将2011年1月天气实况与历年平均及2008年低温时段实况进行对比分析。结果表明：2011年1月平均气温比常年偏低3.9℃,月平均地温比常年偏低4.7℃,月日照时数比常年偏少59.2h,极端最低气温比历年极端最低气温偏高6.7℃,极端最低地温比历年极端最低偏高9.1℃,月雨量比常年偏多6.9 mm,该月属典型的低温冷害月份。虽然2011年1月极端最低气温及极端最低地温比常年偏高很多并未超过历史极值,但是平均气温及平均地温特低是1958年有气象记录以来53 a的最低值,日照特少。该月维持低温寡照天气使早熟蔬菜、亚热带作物、大牲畜等遭受低温冻害或冷害。     

低温冻害对大白菜形态变化的影响

秋冬大白菜生产是解决贵州冬春叶菜淡季供应的关键,受冬季低温雨雪天气的影响,冻害制约着秋冬种反季节大白菜的品质和产量。研究贵州秋冬种大白菜低温冻害指标,可为大白菜低温冻害的灾害预警、种植区划和反季节栽培提供理论依据和实践指导。本试验研究以贵州省普遍种植的大白菜品种"鲁白六号"为试验材料,在莲座期将其置于人工气候室,设置5个不同的恒定低温,根据自然条件下低温天气过程气温日变化规律设定4个动态低温变化,分别进行低温胁迫处理,探讨冻害与低温强度及其持续时间的关系,从而确定大白菜低温冻害指标。试验研究结果表明:贵州秋冬种反季节大白菜莲座期长时间低温冻害临界温度是-4℃,持续时间为10 h。动态低温轻度冻害指标是日最低气温-2~0℃,持续时间2 d以上;动态低温中度冻害指标是日最低气温-4~-2℃,持续时间1-2 d;动态低温重度冻害指标是日最低气温-4~-2℃,持续时间2-3 d;动态低温极重冻害指标是日最低气温-6~-4℃,持续时间2 d以上。     

秋冬低温寡照对吐鲁番设施农业的影响

利用吐鲁番地区两个测站1981～2010年30年晚秋～冬季（11～2月）的逐日平均气温、日最低气温、日照时数以及连续阴雪天数等资料,分析当地秋冬季节的低温、强降温、寡照的气候特征及其近30年的变化,归纳了吐鲁番地区影响温室大棚蔬菜生长的温度、光照指标,并提出了当地日光温室应对低温寡照的气象服务要点。     

日光温室番茄低温冻害指标确定及温度预报模型建立

利用2012年12月至2013年1月和2013年12月至2014年1月两个生长季沈阳和喀左地区日光温室的小气候观测数据,基于日光温室番茄实际低温冻害发生及影响因素分析,构建日温差指数,确定辽宁地区日光温室番茄果实膨大期低温冻害的指标,并采用回归分析方法建立了日光温室温度预报模型。结果表明:日光温室内持续低温、寡照及高湿综合作用造成了番茄低温冻害的发生。在日光温室内高湿的环境条件下,日光温室外出现阴雨雪天气,且寡照天气持续3d,日光温室内最高气温小于10℃,最低气温小于5℃,且5℃以下低温持续时间达15h以上时,将出现低温冻害。利用日光温室内外逐时气温数据建立温室内逐时气温预报模型,18时至翌日08时逐时气温≤3℃误差的预报准确率达86%以上。因此,利用确定的日光温室内番茄低温冻害指标和建立的日光温室内逐时气温预报模型,可实现温室内番茄低温冻害预警,提高日光温室防灾减灾能力。     

菏泽冬季日光温室内气温预测

利用2012—2013年冬季菏泽巨野日光温室内的小气候观测资料分析了温室内最低气温、最高气温与当天及前一天温室内外各气象要素的相关性,在删选出相关显著要素的基础上,采用主成分分析法建立了温室内气温预测模型。结果表明:1温室内最低气温与当天及前1天温室内外8个气象要素的相关性比较显著,温室内最高气温与当天及前1天温室内外9个气象要素的相关性比较显著,而且各气象要素之间也存在较好的相关性。2主成分回归分别提取了影响温室内最低气温、最高气温的3个主成分因子,建立的温室内气温预测模型通过了显著性检验。3回代检验的结果为,不同天气状况下的最低气温预测值和实际值的平均绝对误差在1℃左右,不同天气状况下的最高气温预测值和实际值之间的平均绝对误差在1.5℃左右。经2013—2014年冬季的温室小气候数据应用检验结果为,不同天气状况下的最低气温、最高气温预测值与实测值的平均绝对误差分别在1.1℃和1.5℃左右,其中晴天条件下的最低气温检验效果较好,绝对误差为0.9℃,寡照天气下的最高气温检验相对较好,绝对误差为1.4℃。     

日光温室中加扣小拱棚的温湿度效应

利用2013年1-2月河北省清河县日光温室中加扣小拱棚后温湿度观测资料和气象站观测资料,采用数理统计法,对不同天气条件下小拱棚温湿度变化特征和温湿度效应进行分析。结果表明：在晴天、少云-多云天气条件下小拱棚内日最高气温分别达30.0 ℃和25.0 ℃以上,且分别比小拱棚外高1.3-6.6 ℃和1.0-4.5 ℃;在晴天、少云-多云天气条件下小拱棚内日最低气温分别为4.0-11.0 ℃和6.0-14.0 ℃,比小拱棚外高0.0-1.5 ℃。小拱棚内日最小空气相对湿度为50%左右,比小拱棚外高2%-11%,日最大空气相对湿度与小拱棚外持平或略高;小拱棚内0.0 m气温和空气相对湿度日变化幅度均小于小拱棚内0.5 m。连续寡照天气时,小拱棚内气温为5.0-15.0 ℃,空气相对湿度全天为85%以上,温度、湿度变化幅度小且与小拱棚外接近或略高。总体来讲,日光温室加扣小拱棚在晴天或少云-多云天气时具有较好的增温保湿效果,但在寡照天气时增温效果不明显。温室中小拱棚内和小拱棚外温度差、湿度差在白天尤其中午前后较大,而在夜间内外相差较小或无差异。在管理上,应注意预防晴天中午前后小拱棚内温度过高引起的灼伤和寡照天气时低温高湿引起的冻害和病害。     

气候变暖对河西走廊中部农业的影响

选取河西走廊中部张掖市6县（区）1961～2006年日平均气温、日最低气温、年降水资料。计算历年各地气温、积温、无霜冻期和农业气候生产力,分析河西走廊中部气候变暖对农业生产的影响。结果表明：20世纪80年代末期以来,河西走廊中部气温呈持续升高趋势,1987～2006年的平均气温明显增高,且冬季升温幅度最为显著,秋季次之,春、夏季升温幅度较小;≥0℃和≥10℃积温增多,无霜冻期延长,气候生产力增加。80年代后期气候明显变暖,喜温作物面积扩大,复种指数提高,有利于冬季大棚蔬菜等设施农业的生产;干旱发生频率加大,病虫越冬存活率上升,导致农业生产成本增加。     

影响大棚蔬菜的气象灾害变化特点及对策

以河北省沧州为例,采用1970～2005年的气候资料,对影响大棚蔬菜主要生产阶段(10月至翌年3月)的极端最低气温、冬季平均气温、强降温、大雾、寡照、大风、大雪等气象因素进行统计.结果表明:沧州地区极端最低气温、冬季平均气温整体呈上升趋势,大雾在波动中呈现减少的趋势,而大风减少比较突出,都对大棚蔬菜的生长比较有利;寡照灾害呈现增加趋势,特别是20世纪90年代以后增加明显,影响大棚蔬菜的生长发育;强降温及大雪过程变化异常,未来有发展趋势.针对这些气象灾害的变化特点,在大力发展大棚蔬菜的基础上提出了要做好增光、保温工作,加强极端天气气候事件的防御等建议.     

石家庄地区日光温室冬季小气候特征及其与大气候的关系

根据2006—2007年、2008—2009年冬季日光温室内小气候和附近气象站观测资料,利用相关和逐步回归分析,对不同天气状况下石家庄地区日光温室冬季小气候特征及其与外界的关系进行了研究。结果表明,晴天和少云-多云天气下日光温室内的气温、空气相对湿度、接受到的最大太阳辐射有明显的日变化;连续寡照时,室内全天气温低,空气湿度大,不利于蔬菜正常生长发育。影响日光温室内小气候的主要因子有外界的日照时数、平均气温、最低气温、最高气温、空气湿度、云量以及温室内前一天的最高气温等。建立了日光温室内外气象要素的相关模型,经拟合检验和应用检验,不同天气状况下日光温室内日最低气温、最高气温、空气最小相对湿度、接受到的最大太阳辐射的平均绝对误差分别在1.1℃、2.5℃、5.8%、58.3W·m~(-2)以内,平均相对误差大部分在10%以内,具有较高的精度。     

1981—2010年乌海市葡萄种植冻害分析

文章将春季日最低气温≤0℃、≤-2℃、≤-4℃和秋季日最低气温≤2℃、≤0℃、≤-2℃3个温度指标,分别定义为春季和秋季葡萄冻害的轻度、中度、重度3个冻害强度等级指标;按照3种冻害强度指标,对1981—2010年4月下旬至5月上旬、9月下旬至10月上旬的日最低气温进行统计分析,结果表明:1981—2010年春、秋季葡萄发生冻害的频率约2a一次,从年代上看出,灾害频率呈下降趋势,从受灾程度分析,2006—2010年春季冻害出现了6次,秋季4次,受灾频率较高。     

沈阳地区日光温室内最低气温变化特征及其预报模型研究

利用2013—2014年沈阳地区日光温室内和温室外的气象观测资料,采用相关分析和逐步回归分析方法对日光温室内最低气温的变化特征及其预报模型进行了研究。结果表明:2013—2014年沈阳地区日光温室内最低气温与温室外的前一日最高气温、前一日最低气温、当日最低气温及温室内前一日最高气温、前一日最低气温相关显著。沈阳地区四季不同天气条件日光温室内最低气温的预报模型存在一定的差异,冬季日光温室内最低气温模型的预报准确率较高,春季次之,秋季再次之,夏季日光温室内最低气温模型的预报效果较差,冬季、春季、秋季、夏季日光温室内日最低气温≤3.0℃的预报准确率分别为91%、85%、81%和79%;雨雪天日光温室内最低气温的预报准确率较高,阴天次之,晴天再次之,多云天日光温室内最低气温的预报准确率较低,雨雪天、阴天、晴天、多云天日光温室内日最低气温≤3.0℃的预报准确率分别为90%、87%、83%和77%。可见,本文建立的沈阳地区日光温室内最低气温模型的预报效果较好,可为沈阳地区中高档钢架砖混结构日光温室内最低气温的预报提供参考,具有较强的实用性。     

非加温型四连栋塑料温室内外温湿度关系研究

根据1999年12月～2002年8月典型天气（晴天、多云、阴天）下非加温型四连栋塑料温室中间1．5m高度气温、相对湿度的观测数据，应用逐步回归分析方法建立了冬季、春秋季、夏季典型天气下温室内日平均气温、日最高气温、日最低气温、日平均相对湿度与气象站气象要素间的关系式，为温室蔬菜品种筛选、蔬菜标准化栽培、无公害蔬菜生产和病虫害防治提供小气候方面的技术数据。     

吐鲁番盆地冬季气温变化及特色林果冬季冻害指标分析

利用吐鲁番东坎农业气象试验站和鄯善气象站近52a（1960-2011年）冬季逐日资料,分析入冬期、冬季平均气温、极端最低气温、低温日数、负积温变化特征,以及特色林果葡萄、红枣冻害发生年最低气温的变化特征,探讨冬季气温变化与冻害发生的关系,总结冻害成灾指标,为防止果树冻害提供理论依据。分析结果表明：吐鲁番盆地冬季平均气温和最低气温呈上升趋势,入冬期偏晚,冬季结束时间提早,冬季持续日数缩短;冬季气温在1985年发生突变,存在7a的周期变化。在无稳定积雪的情况下,最低气温负积温较历年平均值低180．0℃以上,日最低气温≤-18．0℃持续15d以上,且日最低气温连续≤-20．0℃持续5d以上,休眠期的红枣、杏树花芽会发生中度冻害;最低气温负积温较常年低200．0℃以上,日最低气温≤-20．0℃持续7d以上,且日最低气温≤-21．0℃持续5d以上,红枣、杏树及无积雪、覆土厚度〈30cm的葡萄会发生严重冻害。     

喀什棉区延迟型冷害试验中光热条件对产量的影响分析

根据2007-2008两年棉花延迟型冷害的试验结果,统计分析日照、积温对产量的影响,结果表明,光温与产量有良好的线性关系,产量随积温和日照时数减少而减少的趋势明显。其中现蕾～吐絮阶段≥20℃积温与日照不足导致的减产幅度大于其它生育时段和≥15℃、≥10℃两种积温及日照不足发生的冷害。≥20℃积温的变化可作为秋季延迟型冷害的重要热量指标。     

漠河极寒天气特征分析

利用漠河1957-2021年常规气象资料,对≤-40℃极寒天气进行了统计分析,结果表明:漠河每年都出现了≤-40℃的极寒天气,64 a来出现极寒天气日数共1048 d,年平均日数为16.37 d。从线性趋势分析,64 a来漠河极寒天气年出现次数呈下降趋势,线性倾向率为-2.59℃/10 a。极寒天气主要出现在冬季,冬季共出现极寒天气1000 d,占总次数的95.5%,其中1月份出现最多为481 d,占总次数的45.9%,11月和3月出现最少均为24 d。漠河是我国出现≤-40℃、≤-50℃极寒天气日数最多的地方,-52.3℃是中国最低气温极值。     

渭南日光温室小气候特征分析及预测方法

为探求陕西渭南地区日光温室小气候变化特征及预测方法,切实提高为农服务水平,利用陕西渭南市华州区设施农业试验点日光温室2014—2016年冬季(11—3月)棚内外气象观测资料,采用对比分析及逐步回归方法,对冬季晴天、多云、阴天天气条件下温室内温、湿度日变化特征及最低气温预报模型进行分析研究。结果表明:各天气条件下日光温室内温、湿度日变化均呈单峰型变化,气温最低值均出现在日出前后,于午后13—14时达到最高值,相对湿度则相反;夜间温、湿变化相对稳定,湿度接近饱和状态;晴天时温、湿度变化幅度大于多云和阴天时。试验建立的日光温室内未来一天最低气温预报模型,通过检验,其误差值在2℃范围内的准确率达到80%以上,预报准确率可满足业务应用。     

2018年末湖南雨雪冰冻过程对农业的影响及大棚积雪致灾指标构建

研究低温雨雪冰冻天气过程对越冬作物的影响及塑料大棚积雪致灾指标对开展区域农业冬季灾害防御、塑料大棚雪灾监测预警具有现实意义。为此,以湖南省为研究区域,基于全省97个地面气象观测站逐日气象资料,结合农作物、塑料大棚灾情资料,采用S-W检验、正态分布置信区间估计方法,研究2018年12月27日—2019年1月3日低温雨雪冰冻天气过程对农业生产的影响,并构建了湖南省塑料大棚积雪致灾气象指标;利用多元线性回归方程,模拟了积雪深度变化,探讨了冬季大棚灾害的主要影响因素、冰冻持续与气温要素的关系。结果表明:过程中全省大部分地区出现了≥4 d轻度及以上低温,伴随中度冰冻,其中湘西南、湘东北和湘北是受灾最严重的地区,塑料大棚和油菜、冬季蔬菜、柑橘等作物受灾严重;构建得到湖南大棚致灾积雪深度指标为5 cm,独立样本验证结果与实际灾情有较好一致性;日最高气温、最低气温、降水量3要素与积雪增量呈显著线性相关,可用于积雪深度预测;塑料大棚受损程度与农村人均可支配收入、致灾因子强度密切相关;地区冰冻观测状态与日最低气温关联程度高,农业生产中需更加关注日最低气温低于0℃的出现和持续时间。     

低温寡照天气形势及温室蔬菜致灾环境

统计了河北省1998～2007年11月至翌年3月所出现的低温寡照过程,应用聚类分析方法,对重度低温寡照的欧亚范围内的逐日高空环流格点图进行分类。得出秋末至春初季节,造成河北省长时间连阴（雪或雾）天气的高空500hPa环流形势主要有冷低压型、低槽型和欧亚高压脊型3种类型。以2001年1月的低温寡照过程为例,分析了长时间连阴（雪或雾）天气下日光温室内的致灾环境及蔬菜表现。