农业综合生产潜力指标体系及其模型改进

在系统分析自然生产潜力经典研究成果的基础上,进一步考量社会经济因素的影响,根据土、肥、水、种、密、保、管、工8个影响作物产量形成的主要社会经济因素构建社会经济生产潜力系统,形成了较为完善的农业综合生产潜力指标体系;并引入社会经济修正函数对现有的农业自然生产潜力模型进行完善,构建农业综合生产潜力模型。农业综合生产潜力指标体系及其模型,为定量评估农业资源利用程度提供了一种有效手段。     

基于逐级递减法的洞庭湖区晚稻生产潜力模拟与预测

洞庭湖区是中国的重要商品粮基地,也是长江流域重要的农产品产业区。本文利用2003~2007年气象数据及全国第二次土壤普查相关资料,按照光、温、水、土逐级递减的过程,采用逐级递减法,对水稻生产力不同预测方法进行了对比研究。结果显示:2003~2007年实际产量均值为5904 kg/hm²,逐级计算光温潜力法所得的均值为7808.072 kg/hm²;而基于FAO-AEZ方法计算的晚稻生产力5年均值仅为5687.45 kg/hm²,小于实测产量。基于逐级计算光温潜力的预测模型比较适合洞庭湖区域的晚稻生产潜力预测。晚稻生产力空间分布研究结果表明,洞庭湖区晚稻生产潜力呈现由西北向东南递减的过渡趋势,中高产区主要集中于常德市所属的澧县、安乡、汉寿和临澧一带,低产区则多分布于长沙市、益阳市和岳阳市等几个区域所属县市;洞庭湖区整体的水稻生产潜力偏低,低产潜力区域达到45%,通过各种耕作措施进一步增产的空间较大。     

云导风和TBB在监测南海夏季风爆发中的应用

利用风云静止气象卫星的可见光图像、水汽导风（AMV）、云顶亮温（TBB）和射出长波辐射（OLR）等多种资料,分析了2006—2011年南海及附近区域的对流活动和风场分布,选取110～120 °E,5～20 °N作为气象卫星监测南海夏季风活动的区域。分析表明,近6年间,亚洲夏季风爆发前,多数年份的对流首先在孟加拉湾东南部以及中南半岛南部生成,然后向西和向东扩展,少数年份的对流首先在南海区域活跃;多数年份南海夏季风首先在南海南部爆发,少数年份首先在南海北部爆发。通过对比分析,南海夏季风区域平均TBB<273 Ｋ和OLR<230 W/m2有很好的一致性,但是TBB<273 K滞后于南海夏季风爆发时间,南海夏季风活动期间出现多次TBB高值,经向平均TBB更能显示南海夏季风的爆发特征。南海夏季风区域平均的对流层中高层风场（AMV）由西风转为东风能较好地描述南海夏季风的爆发特征,其转为东风的时间和气候中心确定的南海夏季风爆发时间较吻合。这为利用气象卫星监测南海夏季风活动提供了新方法。      

“97.5”暴雨天气的卫星云图分析

对“97·5”暴雨天气的环流形势、卫星遥感云图进行了分析,此次暴雨天气的影响系统为阿拉木图低涡,高低纬系统相互配置,南北锋区交汇在天山中西部地区。在卫星遥感云图上表现为中亚冷锋涡旋云系与北上的副热带低值系统结合,形成的盾状云系与涡旋云系并存,它们相互作用,南北结合,上下叠加,冷暖交绥,触发暴雨天气。     

山区作物气候生产潜力估算中参数的计算和修正问题

基于皖西大别山岳西县常年（1957～1993年）和临时测站资料以及有关的研究成果,讨论了山区作物气候生产潜力估算中有参数的计算和修正问题。给出了地形因子（海拔高度、坡向、坡度）订正后的光温水参数资料,研究了适用于大别山区不同高度上水平地表面的作物气候生产潜力计算方法,并计算了不同高度、不同坡向、不同坡度的作物气候生产潜力。     

Scenario Analysis on the Adaptation of Different Maize Varieties to Future Climate Change in Northeast China

Based on gridded meteorological data for the period 1981–2100 from the RegCM3 regional model, the changing trends of climatic resources in Northeast China are analyzed, and the distributions of maize varieties are accordingly adjusted. In order to explore the effects of different adaptation countermeasures on climatic productivity and meteorological suitability in the future, maize cultivars with resistance to high temperatures and/or drought are selected. The results show that, in the future, there is likely to be a significant increase in thermal resources, and potential atmospheric evaporation will increase correspondingly.Meanwhile, radiation is predicted to increase significantly during 2041–2070 in the growing season. However, changes in precipitation are unlikely to be sufficient enough to offset the intensification in atmospheric evaporation caused by the temperature increase. Water resources and high temperatures are found to be the two major factors constraining grain yield. The results also show that the warming climate will be favorable for maize production where thermal resources are already limited, such as in central and northern Heilongjiang Province and eastern Jilin Province; while in areas that are already relatively warm, such as Liaoning Province, climatic productivity will be reduced. The climatic productivity and the meteorological suitability of maize are found to improve when the planting of resistant varieties is modeled. The utilization of agricultural climatic resources through the adaptation countermeasures of maize varieties is to increase obviously with time. Specifically, maize with drought-resistant properties will have a marked influence on meteorological suitability during 2011–2070, with suitable areas expanding. During 2071–2100, those maize varieties with their upper limit of optimum temperature and maximum temperature increased by 2℃, or water requirement reduced to 94%, or upper limit of optimum temperature and maximum temperature increased by 1℃ and water requirement reduced to 98%, all exhibit significant differences in climatic potential productivity, compared to the present-day varieties. The meteorological suitability of maize is predicted to increase in some parts of Heilongjiang Provine, with the eastern boundary of the "unavailable" area shifting westward.     

FY-3C微波湿温探测仪辐射测量特性

2013年9月发射的FY-3C是我国第2代极轨气象卫星的第3颗星,其上装载的微波湿温探测仪在118 GHz氧气吸收线和183 GHz水汽吸收线设计了两组大气探测通道,在大气窗区设置了89 GHz和150 GHz探测通道。为保证微波湿温探测仪在轨定量应用,卫星发射前完成了地面热真空试验。该文介绍了热真空定标试验原理,并对FY-3C微波湿温探测仪正样产品真空试验数据进行了定量分析。数据分析结果表明:FY-3C微波湿温探测仪正样产品15个探测通道的灵敏度均满足设计指标要求,各通道观测亮温间相对独立,定标准确度优于1.6 K,真空试验过程中微波湿温探测仪定标结果稳定。FY-3C微波湿温探测仪发射前热真空定标特性分析结果为仪器在轨定量应用奠定了基础。     

2018年台风温比亚的强对流螺旋雨带观测特征分析

利用中央气象台中尺度地面降水观测资料、气象雷达观测资料和NCEP FNL资料,以及中国气象局上海台风研究所台风最佳路径资料,研究了2018年台风温比亚深入内陆后造成华东地区强降水的雨带结构和演变特征及天气尺度背景环境。结果表明:“温比亚”登陆后的雨带在皖豫鲁交界和山东中南部两度表现为多条短螺旋雨带合并发展为单一长雨带的特征;雨带的维持和形态演变主要是“温比亚”台风环流和强度维持及其与副热带高压的停滞西伸加强的相互作用决定的;由于低层垂直风切变的加强,两条长雨带分别在其起端的安徽北部和山东南部两度表现出显著的对流特征,并都伴有龙卷的发生。     

基于动态特征的强对流云团追踪

利用FY-2E卫星数据获取的强对流云团面积、重心、长短轴比、重心与形心距离、移动速度、移动角度和最低亮温等属性的变化可作为动态特征,利用慢特征分析方法提取云团中具有一定连续性和稳定性的动态特征对强对流云团不同阶段进行识别和追踪.结果表明,动态特征与强对流云团的不同发展阶段具有很好的对应关系:在初生阶段,云团的移动方向和速度不稳定,但是面积呈现出缓慢增长态势,云顶亮温缓慢下降,此时云团的慢特征为面积和云顶亮温;在成熟阶段,云团的移动路径趋于稳定,云顶亮温达到最低,云团重心和形心基本重合;在消散阶段,存在云团分裂和云团的重心与形心分离特征.云团长短轴比的变化与云团最低亮温的变化趋势一致,移速缓慢的对流云团更容易造成集中强降水,快速移动的对流云团大多造成地面大风.     

利用雷达和卫星资料对一次强对流天气过程的云结构特征分析

利用FY-2D静止卫星、SWAN雷达产品和湖北随州CINRAD/SA雷达资料,结合局地分析预报系统LAPS、自动气象站资料和探空资料等,对2011年7月26日湖北随州一次强天气过程的云结构特征进行了综合分析.结果表明,对流云团的生长中心与雷达反射率因子大值区、云顶黑体亮温TBB低值区和陡变的温度梯度区相对应;云体的合并有助于对流云的发展和维持.单站雷达资料适用于局部回波的形态识别和动力场分析,在两次弓形同波过程个例中,第一次弓形回波产生了降雹,在发展强盛阶段,低层有弱回波区和较明显的人流缺口,出现速度模糊、风暴体倾斜的现象;而第二次则以强降水天气为主.与第二次相比,第一次弓形回波过程有更多、更快的能量聚集和更丰沛的垂直积分液态水含量,有利于冰雹的发生.FY-2D卫星反演的云顶温度和粒子有效半径之间的关系(T-Re)垂直分布显示,降雹的对流云中具有强烈的上升气流,使得粒子有效半径增长缓慢,晶化温度低,没有明显的碰并增长带和降水(雨胚增长)带.