河西走廊干热风的气候特征

干热风是影响河西走廊小麦高产稳产的主要农业气象灾害之一。发生在6月中下旬至7月上中旬小麦开花一乳熟期的干热风天气,可使西起敦煌东至景泰的15个县的400万亩春小麦中大约2/3以上的面积遭到不同程度的危害。据小麦干热风灾情调查和试验资料,干热风严重的年份可使小麦千粒重下降6克以上,减产可达10—20％。因此,农业生产部门多次提出要求解决这种农业气象灾害问题。 本文根据几年来观测试验资料和有关调查报告,分析研究了河西走廊干热风危害的农业气候特征和区划,并提出防御措施。 一、干热风农业气象指标 河西走廊干热风对小麦的危害程度,主要是由干热风出现的时段和强度及其前期的气象条件、小麦本     

河西地区的干热风

干热风是我国北方小麦的一种灾害性天气。从黄淮平原,经河西走廊(下称河西地区),到南疆盆地北缘及北疆盆地南缘这条纬度带内,常出现干热风。有些地方称它为“火风”、“热风”、“干旱风”。 提到干热风,人们还往往把它和干旱相提并论,因此有必要指出干热风和干旱的联系及区别。干热风和干旱有地理及气候背景上的联系,即在干旱地区和长期干旱的情况下,最常出现干热风天气。但干热风是一种持续较短的特定的天气现象。此外,作物受害的症状也不一样,受干热风影响,植株很快地由上往下青干,而干旱则是慢慢地由下往上黄枯。 在小麦的扬花灌浆期,如果连续几天出现干热风天气,常常会使小麦青干逼熟,茎叶干枯,呈灰绿色,叶片萎蔫卷曲,籽粒干瘪。受干热风危害的作物主要是春冬小麦,此外,还会造成青棵青干瘪粒,棉桃脱落,玉米及豆类作物减产等。 干热风的特征 河西地区,特别是地处沙漠边缘的民勤、金塔地区的干热风,对作物危害较重。其危害的关键期一般是在6月下旬至7月中、下旬,东部略早,西部稍迟。     

河西干热风研究和成果推广应用

一、干热风研究概况干热风是甘肃河西走廊小麦生育后期的主要灾害,群众称之“热东风”。对小麦扬花、灌浆、成熟危害很大,受干热风影响危害的小麦面积约400多万亩。因此,各级农业领导和农业生产部门都很重视防御干热风。自从六十年代以来,就陆续地进行了小麦干热风研究,研究工作大体分为三个阶段:一是六十年代,气象部门组织了河西干热风     

河西走廊间套农田小气候研究

为充分利用一季不足、两季有余的农业气候资源,改革耕作制度,提供发展生产的新途径和科学依据,武威地区农业气象试验站与有关单位合作,于1975至1981年开展了河西走廊间套农田小气候研究。据不完全统计,河西走     

河西走廊的雨季

本文分析了河西走廊雨季的起始、结束时间,雨季长度、降水强度和变率等。并通过对典型多雨年和少雨年环流特征分析,提出了雨季降水量预报的着眼点。一、河西走廊的雨季河西走廊属于温带干旱沙漠气候,除雨季外,降水量少。利用河西各地降水资料,用旬降水相对系数累年平均某旬降水量/累年平均旬降水量大于等于2为雨季。按照上述     

河西走廊连通器效应探讨

分析讨论了河西走廊连通器的虹吸、连通以及狭管三个效应,并分别给出了其表达式。结果表明,河西走廊连通器的虹吸效应主要是传输各种物质和能量,连通器效应是产生垂直运动、激发重力波和产生翘翘板现象,而狭管效应主要是增强风速。文中还提出了在天气气候诊断分析中的应用问题。     

河西走廊风能资源可持续性的初步研究

利用河西走廊地区风速气候资料和风塔精细资料,通过分析该区域风速演变,探讨风能资源的可持续性。研究表明,河西走廊地区的环境风速比较稳定,在气候上没有明显的减小趋势,根据对未来风速变化的预测及河西走廊独特的地理、人文环境,初步推断河西地区风能资源具有很好的持续性。     

河西走廊风速变化及风能资源研究

利用河西走廊地区25年风速气候资料和风塔周年资料,研究了该区域近地面风速及风能的演变和分布。结果表明:河西走廊绿洲内风速下降十分明显,而其它高山站风速比较稳定,没有明显的减少趋势;风速变化具有周期振荡特点;垂直风速差由近地面向上减小,高层风速极大(小)值滞后于低层;风速随高度按自然对数规律增大,风能距地面8 m层内随高度变化迅速;该地区4~12 m/s风居多,是风能的主要贡献者;2~4月风速最大,1,5月最小;该地区风能丰富,10~70 m层内年风能储量在2200 khW/m2以上。     

气候变化对甘肃河西地区干热风特征的影响

基于1960-2017年甘肃河西及其周边23个气象台站6-7月逐日气象资料和小麦干热风灾害等级国家气象行业标准,分析了河西地区干热风发生时段内气候资源变化特征及其对干热风的影响。研究表明:(1)气候资源变化特征上,干热风发生时段内气温明显升高,相对湿度先升高后降低;中部地区升温幅度和相对湿度变化最大,受气候变化影响最为敏感。(2)发生特征上,干热风发生日数先缓慢减少后迅速增多;2000年后干热风影响范围扩大,大面积干热风事件明显增多。(3)与各要素对应关系上,干热风日数的小波系数与气温和潜在蒸散量的小波系数多为正对应,与相对湿度多为负对应,此对应关系在21世纪后较为明显,日数与潜在蒸散量的对应关系最好。(4)发生条件上,日最高气温达到32℃时,河西西北部发生干热风的可能性最大,风险概率由北向南逐渐降低;14:00(北京时)相对湿度≤30%时,河西安敦盆地及鼎新、民勤发生干热风的可能性最大,风险概率由低海拔向高海拔站点逐渐降低。     

河西走廊风能变化及储量

利用河西走廊地区1970~2004年风速气候资料和2004年9月至2005年8月风塔精细资料,研究了河西走廊风能资源特征。结果表明:河西走廊地区环境风速比较稳定,在气候上没有明显的减小趋势;绿洲内风速下降明显。风能分布存在区域差别,存在2个风能大值区域。全区风能普遍较高,10 m层内风能密度都在100 W/m2以上,大部分地方在150 W/m2以上,大值地带在200 W/m2以上;在10~70 m高度层风能随高度按线性关系增长,平均每升高10 m风能增加28 W/m2;70 m层普遍在300 W/m2以上。河西走廊风能存在日和年变化,2~6月是风能密集阶段;距地面10 m高度处风能在07:00前后处于低值,从08:00以后不断增大,到18:00前后达到日最大,然后逐渐减小。河西走廊年有效风速时数普遍在6000 h以上,大值区接近7500 h。     

河西走廊近40a气候生产潜力特征研究

根据河西走廊20个气象台站1971—2006年4—9月温度和降水资料,采用Thornthwaite Memorial模型计算气候生产潜力,使用Mann-Kendall检验、EOF经验正交函数、敏感性分析等研究其时空变化特征。分析表明,河西走廊农业气候资源与地理分布显著相关,东南部明显优于西北部。气候变化显著趋暖,气候生产潜力减少趋势明显,减少中心向西偏移,严重限制了西部农业发展。气候生产潜力对温度响应东部比西部明显,特别是祁连山东段增暖增益显著;对降水响应西部比东部明显,尤其是西部及临近沙漠边缘地带干旱区增湿增益显著;暖湿效应使气候生产潜力普遍增加。在农业集中区降水对气候生产潜力影响比温度显著,从根本上看降水是研究区域农业增产的首要因素。     

河西走廊西部太阳辐射量的计算

河西走廊西部地处甘肃最西端,南依祁连山,北靠马鬃山,中间绿洲、戈壁、沙漠相间分布。这里虽然深居大陆腹地,干旱少雨,但有得天独厚的祁连山雪水灌溉农田,基本能做到旱涝保收,是国家正在建设的商品粮基地之一。太阳辐射能是大气一切物理过程和地球表面生物过程的主要能源。目前,由于日射观测点少,且分布不均匀,所以大多采用拟     

河西走廊春末初夏黑河流量预报

灌溉农业区的流量预报比降水预报更能发挥经济效益,为此本文依据制约流量大小的气象因素,提出了一个客观定量的业务预报方程。经实际应用,效果明显,现作一总结。一,问题的提出河西走廊商品粮基地主要是灌溉农业区,发源于祁连山麓的各河来水量是农业     

河西走廊东部甜菜含糖量预测模式

运用灰色系统理论中的关联度方法,分析影响武威黄羊镇糖厂含糖量的气象因素,并建立了不含导数项的线性静态模式。经残差修正后,预测精度达９８．１１％。     

河西走廊东部云量时空变化特征

利用河西走廊东部5个气象站1961~2013年总云量和低云量观测资料,运用线性趋势法、方差分析和累积距平等方法,系统分析了河西走廊东部云量的时空分布及变化特征。结果表明,受地理位置、海拔高度和天气系统的影响,河西走廊东部总云量和低云量均表现为自东北向西南递增的空间分布特征,其中低海拔平原区小于高海拔山区,南部山区天祝最多,沙漠戈壁干旱区民勤最少。近53a来,河西走廊东部总云量和低云量的年、年代际变化均呈增多趋势,低云量的增多趋势尤为显著(民勤除外);总云量、低云量的时间序列分布存在5~7 a、5~6 a的准周期变化,且前者突变时间为1997年,后者突变时间1987年和1996年。总云量春季最多、冬季最少,低云量夏季最多、冬季最少。各地各季节总云量近53 a间总体上均呈增多趋势,气候倾向率冬季最大、秋季最小;除民勤外,各地各季节低云量也呈增多趋势,气候倾向率春季最大、冬季最小。总云量和低云量的月变化特征明显且变率较大,总云量的峰值出现在5~6月和9月,低谷出现在12月;低云量的峰值出现在7月(天祝峰值在8月),低谷出现在12月到次年1月。     

河西走廊夏季强沙尘暴数值模拟试验

影响我国的沙尘暴灾害性天气多发生在春季,很少在夏季发生。文章利用我国科学家自主研发的GRAPES-DAM沙尘气溶胶模式对2005年7月一次罕见的影响河西走廊地区的群发性强沙尘暴进行了数值模拟,对夏季小概率强沙尘暴灾害天气的可预报性进行了个例研究。试验结果表明:模式对此次过程的地面大风、沙尘暴的范围、移动等均能做出较好的模拟;对于夏季群发性强沙尘暴过程,基于数值预报方法的沙尘气溶胶模式在天气模式预报准确的条件下,可以对这种小概率事件做出有应用意义的预报结果。     

河西走廊中期大风预报模型探讨

选取河西走廊具有代表性的5个台站的多年积累风资料,选取预报站点和上游地区500hPa位势高度、850hPa温度及地面气压的变化,500hPa影响槽移向移速、槽后北风带强度等对河西地区风的预报有较好的指示意义的预报因子,用统计方法根据历史形势场资料建立中期的风场预报模型,取得了一定的预报效果,这种预报模型的回报和实际风速相关系数都通过了0.05的显著性检验,尤其是张掖站的相关性系数达到了0.908,并且通过了0.01的显著性检验,说明对这个站点的预报是非常成功的。但是由于风要素的地域性和瞬变性,特别是作为小概率事件的大风,使用这些客观方法进行中期大风预报的准确率在10%。     

河西走廊东部城市空气质量预报系统

利用气象和环保资料详细分析了武威市空气质量的特点,针对不同季节、不同时次分别建立了沙尘暴短时、短期预报模式及空气质量统计预报、潜势预报模式,经检验效果良好。应用Fortran和VB语言设计编程,建立了武威市空气质量预报系统,该系统包括沙尘暴预报预警服务系统、空气质量统计预报系统和空气质量潜势预报系统,直接和MICAPS系统接口,具有资料处理、动力统计预报、潜势预报等模式计算及资料采集、处理、模式运行、预报显示、产品分发、资料查询、预报评分等多种功能,在业务应用中效果良好。     

河西走廊农业区春季气溶胶光学特性

为研究干旱农业区农耕季节气溶胶的基本光学特性,2014年4月利用地面气溶胶移动集成系统在甘肃武威黄羊镇农场开展气溶胶综合观测试验。结果表明,河西走廊黄羊镇农场PM2.5和PM1.0的散射系数以及PM2.5的吸收系数分别为98.2±38.3、74.6±29和8.8±6.3 Mm-1,均小于中东部地区观测值。气溶胶单次散射反照率为0.90±0.03,PM2.5和PM1.0的Angstrom指数分别为1.31±0.29和2.10±0.24。散射系数和吸收系数的日变化具有明显的双峰特征,单次散射反照率在散射系数出现峰值的时间段出现谷值。黄羊镇农场受人为气溶胶影响较大,西、西南和东南方向来的气溶胶散射系数和吸收系数值较大,西北方向传输过来的气溶胶主要是农业生产活动产生的。     

河西走廊大风持续时间的气候特征

分析了河西走廊1980~2010年一日大风持续时间的气候特征。结果表明:河西走廊一日大风平均和最长持续时间的空间分布特征与大风日数基本一致,总体上自东向西、自南向北增多,且随海拔高度的升高而增多。全区年大风平均持续时间在7~207 min之间,平均为65 min。大风一日最长持续时间是1 390 min。酒泉市大部、永昌、民勤和乌鞘岭年大风平均和最长持续时间偏长,其余地方偏短。各季大风平均和最长持续时间,春季最长、冬季次长、夏季最短、秋季次短。年一日大风持续时间的频率为偏态分布,在0~2 h的累积频率为0.67。风速偏小站大风的持续时间基本为0~12 h,风速偏大站大风的持续时间在12~24 h,这说明风速越大,大风的持续时间越长。