江苏省棉花丰欠年天气气候型的对比分析

利用江苏省1965~2004年的棉花产量,用灰色系统模型逐段滑动平均,得到了棉花的依社会生产水平变化的趋势产量和随气象条件变化的气候产量。通过对棉花气候产量与生育期气象条件的对比分析,表明了夏季光温水匹配是棉花优质高产的关键因子。分别对历史上棉花典型丰产年和欠产年500 hPa高度场距平的合成分析表明,丰产年500 hPa高度场表现为中高纬度以纬向环流为主,冷空气势力偏弱,而欠产年冷空气和副高势力都偏强,冷暖空气交汇在苏北。2003年和2004年分别是近30 a典型的棉花欠产年和丰产年,分析其6~9月500 hPa高度场、-8℃线、低空水汽通量、水汽通量散度等要素场逐日天气演变和环流特征分别得出,2003年夏季活跃的季风和冷空气、面积大势力强的副高,造成低温阴雨寡照,是当年棉花严重减产的原因;而2004年冷空气势力弱,季风不活跃,没有明显连阴雨及大的气象灾害,是当年棉花优质高产的原因。     

上海城市集群化发展显著增强局地高温热浪事件

上海作为中国城市集群化发展的典型代表,经过30余年圈层式、集群化扩张,城市建设用地面积比例高达47.9%,接近50%的生态阈值。城市群快速扩张诱发了一个以徐家汇为中心覆盖周边40 km的区域性热岛,影响高温热浪的时空分布。基于DMSP/OLS遥感夜间灯光数据构建的城市发展指数,客观地反映出1992—2013年上海西郊嘉定、青浦和东郊的浦东集群化发展特征最凸出。利用Chow检验最优分段建模法,研究发现高温热浪期间城市群热岛突变转折与区县城市发展指数超过60%的年份相对应。城市发展指数超过60%后,近郊城市继续扩张将缩小城、郊气象站的温差,诱发更大范围热岛,增强高温热浪。1977—2000年近郊区县城市发展指数低于60%,高温热浪各要素项城郊差值显著上升,而2000年西郊城市发展指数超过60%后,和市中心差值减小,快速城市化明显增强西郊高温热浪强度和持续时间。1978年以来上海西郊与远郊高温日数差值增加了1.6倍,平均气温差值增加了34.4%,平均最高气温差值增加了41.7%。高温热浪期间遥感数据显示,向西郊伸展的城市群地表温度高值区规模扩大了32.8%,是西郊高温热浪增强的驱动因子。     

江苏省冬小麦气候适宜度动态模型建立及应用

用1961—2010年江苏57个气象站常规气象资料和小麦产量资料,结合前人的研究思路,应用生态适宜度、模糊数学理论,引入权重分析等方法,建立了江苏省冬小麦气候适宜度的动态模型,模型检验结果良好。对1961—2010年冬小麦历年全生育期和各生育期的气候适宜度进行初步分析,结果表明:江苏省各地冬小麦气候适宜度均维持在较高水平,其中冬小麦生育期内温度适宜度最高,降水适宜度维持在较低水平,日照是其生产过程中的关键性制约气象因子。     

基于最优化相关分析的油菜开花期预报模型研究

为了最大限度地满足政府举办特色农业旅游的需求,以高淳为例,研究分析了高淳油菜农业气象观测数据,发现油菜开花期与t≥3℃的有效积温呈极显著相关关系;进而利用最优化相关分析法,筛选出影响油菜开花期的最佳建模因子,创建了开花期气象中期预测模型以及基于环流和海面温度的开花期长期预测模型,均达到α=0.001显著水平,预报时效可提前10～30 d;经检验,三种模型的历史拟合结果和三年试报效果较好;在此基础上,试用了三种模型的复相关系数作为加权系数进行加权平均,综合集成预报效果更佳。油菜开花期预报将对公众踏青赏花和政府招商引资具有现实的意义,同时预报思路可为其他作物花期预报研究提供借鉴。     

江苏水稻高温热害的发生规律与特征

用江苏1961—2007年47 a气象资料、农业气象观测站水稻观测资料,研究分析了江苏单季稻拔节期和孕穗扬花期2个高温敏感期,高温热害发生空间分布、时间变化。结果表明:常发生高温热害的地区主要分布在淮河以南地区,尤以宁镇扬丘陵地区为重,该地区47 a发生高温热害的总次数达到40次以上;而且年代际上表现为2001—2007年最重,1960 s次之,1980s最少。     

2002年江苏主要农业气象灾害及其影响

2002年江苏省日照略少，降水量分布不均，淮河以南地区多持续阴雨，对夏熟作物危害重；淮北北部地区夏秋连旱使稻麦种植面积减少；全省台风、暴雨少。夏熟作物生长不断遭遇气象灾害，属减产气候年景。水稻全生育期间气象条件利大于弊，获得丰收。棉花生育期气象条件有利有弊，属于一般气候年型。     

基于最优化相关分析的油菜开花期预报模型研究

为了最大限度地满足政府举办特色农业旅游的需求,以高淳为例,研究分析了高淳油菜农业气象观测数据,发现油菜开花期与t≥3 ℃的有效积温呈极显著相关关系;进而利用最优化相关分析法,筛选出影响油菜开花期的最佳建模因子,创建了开花期气象中期预测模型以及基于环流和海面温度的开花期长期预测模型,均达到α＝0.001显著水平,预报时效可提前10～30 d;经检验,三种模型的历史拟合结果和三年试报效果较好;在此基础上,试用了三种模型的复相关系数作为加权系数进行加权平均,综合集成预报效果更佳。油菜开花期预报将对公众踏青赏花和政府招商引资具有现实的意义,同时预报思路可为其他作物花期预报研究提供借鉴。     

苏北大型湖泊水域的EOS/MODIS遥感监测

为了从宏观上了解江苏省境内主要湖泊水体的动态变化及原因,并为有关部门指挥防洪抗旱和治理水环境提供准确的决策依据,利用2005年夏季多景EOS/MODIS卫星遥感影像数据,对入夏以来苏北地区主要湖泊水域——骆马湖、洪泽湖、高邮湖(含邵伯湖)进行了卫星遥感动态监测,生成3通道合成彩色图像,运用阈值法提取湖泊及其周边水域的水体边界,并计算水体面积。最后从气象因素对湖泊的水体面积变化进行了分析。遥感图像与面积统计数据直观地反映出,2005年入夏以来苏北各大湖泊水域的水体面积随着前期干旱和其后大量降水的发生而出现比较明显的减小和增加,可见一段时期内的日照时数、降水量等气象因子会对湖泊及周边水域的面积增减产生很大影响。     

小型与E-601型蒸发皿蒸发量对比分析及其折算系数——以江苏省为例

本文基于江苏省16个台站小型和E-601型蒸发皿同步对比观测资料,以南京站为例,采用比值法和多元线性回归法对长时间序列小型蒸发皿蒸发量进行估算及效果检验,结果表明:通过比值法计算得到的月折算系数介于0.490～0.609之间,年折算系数介于0.476～0.621之间,二者平均折算系数相同,均为0.537,两种蒸发皿月蒸发量相关系数高达0.952 4,年蒸发量相关系数仅0.496 2,表明在利用比值法进行计算时,月折算系数较为合理,具有较好适用性;基于各气象因子和E-601型蒸发量建立的各月小型蒸发皿蒸发量多元线性回归方程,决定系数介于0.809～0.940,效果较理想;比值法和多元线性回归法模拟检验中,比值法年平均误差为7.9%,多元线性回归法年平均误差仅2.5%,比值法预测结果决定系数为0.861 9,回归模型决定系数高达0.953 4,可见回归模型效果更为理想。总结研究结果后,本文详细给出江苏省各台站小型及E-601型蒸发皿折算系数,为有效完整利用江苏省各台站长时间序列小型蒸发皿资料提供合理依据。     

近30年江苏人体舒适度指数变化特征分析

利用江苏地区37个观测站1980－2009年逐日气象资料,通过线性趋势以及通径分析法,对人体舒适度指数（CIHB）的时空演变特征进行了分析。结果表明：（1）近30年来,江苏年均CIHB呈现显著的上升趋势,线性趋势为0.11/年,淮北、江淮之间、苏南的CIHB年际变化特征与全省平均的演变特征基本保持一致;（2）除夏季外,其余三个季节的CIHB均有较明显的上升趋势,其中春季的上升趋势最为明显,秋季次之,冬季的年际变化幅度最大,CIHB春、夏（秋、冬）两季的南北差异较小（较大）;（3）CIHB与温度（相对湿度和风速）存在显著的正（负）相关,其中温度对CIHB的正影响最大,相对湿度和风速对CIHB的最终影响是通过温度起负作用;（4）虽然近30年江苏整个夏季的CIHB不存在明显的变化趋势,但自20世纪90年代初期以来,7、9月份还是存在着弱上升趋势。研究表明,在全球气候变暖的大背景下,对江苏地区的CIHB气候变化特征的研究可为人们应对气象要素变化采取有效防范措施以及旅游、能源业的气象服务提供一定的科学依据。