北方草地生态气象综合监测预测技术及其应

近几十年来中国90%以上的草地出现退化现象,特别是内蒙古、宁夏、甘肃、新疆、青海、西藏等地区,草地退化严重,国家急需掌握气象条件对草地植被生长的影响,了解草地生产力、牲畜承载力以及生态质量状况.为此,在实时获取北方草地气温、降水量、日照时数等气象要素和气象卫星植被指数以及产草量观测资料的基础上,应用模糊数学、集合运算、统计分析等多种方法和"3S"手段,建立了北方草地植被生长气象条件优劣评价、产草量和载畜量预测、草地生态质量监测等模型.2005年以来,利用这些模型逐年评价了气象条件对草地植被生长的优劣影响、预测产草量和载畜量、监测草地生态质量优劣,获得了良好的服务效益.北方草地2007年生态气象监测预测结果表明:所建模型综合了多种资料和技术优势,结果符合实际;形成的综合监测预测技术可为国家保护和恢复草地生态环境提供科学依据.     

干旱条件下夏玉米耗水分析

根据田间试验结果，分析干旱年份夏玉米不同发育阶段耗水状况，对比了不同日降水量对玉米田3米剖面的水分分布状况的影响，讨论了土壤失熵过程中的不同深度的水分的变化以及土壤水对玉米干物质积累的影响，为干旱年份玉米水分的科学管理提供依据。     

大气环流对中国稻飞虱危害的影响及其预测

稻飞虱是中国和许多亚洲国家水稻生产上最重要的害虫。文中通过对上一年1月至当年8月74项大气环流特征量构建所有不同时段的组合,全面分析了大气环流特征量与中国稻飞虱发生面积率的相关关系。筛选出了影响中国稻飞虱发生面积率的关键环流特征因子52项,其对中国稻飞虱发生影响的重要次序为副热带高压类→极涡类→槽类→其他类;影响的时段主要为当年7—8月,其次为上年6月至当年6月。其中,副热带高压类、极涡类关键环流因子分别有35项和12项,占全部关键环流特征因子的67%和23%,在很大程度上决定着中国稻飞虱发生的面积。确定的直接影响中国稻飞虱发生的关键环流特征因子有11项,其中6项较好地表征了中国稻飞虱发生面积率轻、偏轻、偏重、重4个级别的气候特征。用直接影响中国气候的关键环流特征因子建立了当年3—9月的中国稻飞虱发生面积率月预测模式,每月初可以制作预报。该模式历史拟合效果较好,对2003年中国稻飞虱发生面积率的外延预报准确率分别达85.6%、90.5%、90.5%、90.4%、90.9%、93.2%、96.3%。同时,本研究还利用1—11月稻区月降水量、平均气温、日照时数所构建的所有不同时段的组合,分析了关键环流特征因子与稻区生态气象条件、中国稻飞虱发生面积率之间的关系。结果表明:三者之间相关密切,这种关系表现为大气环流通过影响稻区日照、气温和降水的变化导致稻飞虱发生条件的灾变,进而影响稻飞虱发生面积率。     

2006年上半年全国生态气象监测与评估研究

为了对2006年上半年全国生态环境进行以气象条件为主要驱动因子的监测与评估,研究创建了基于植被第一性生产力（NPP）估算的生态气象监测与评估指数（EMI）模型。通过计算生态气象指数、划分生态气象等级,进行生态气象监测与评估。2006年上半年全国大部地区生态气象条件较差,平均生态气象优劣评价指数仅为-30;生态气象等级好、中、差的比例大约为2：45：53。对我国生态及生产起重要作用的林地、草灌、农田的生态气象等级在中等以上的面积较2005年上半年显著减少。1—6月平均生态气象指数在逐月降低,虽处于正常等级范围之内,但5、6月份处于临界状态已接近较差等级。其主要原因是持续干旱和低温冷害的影响,多起森林与草原火灾和大范围高频度的沙尘天气与生态状况互为因果。所构建的生态气象监测评估模型,有良好的理论基础和科技含量,也有较好的时空分辨能力,可以进行生态气象定量监测和评价,监测与评估结果科学、客观、合理,能够反映气象条件对生态环境的作用。     

气象卫星绿度资料数据库系统的建立和应用

气象卫星绿度资料数据库系统的建立和应用钱拴（中国气象科学研究院,北京１０００８１）自１９８５年我国开展冬小麦主产区冬小麦气象卫星（以下简称ＮＯＡＡ卫星）遥感动态监测与估产的试验研究和业务服务以来,积累了大量的麦区（产麦县）ＮＯＡＡ卫星绿度资料,研制了...     

碳中和背景下大气科学碳氮循环研究前沿问题与建议

碳循环不断受到气候变化、大气CO2浓度、人类活动和氮循环等多种因素的共同影响。然而, 未来以"碳达峰和碳中和"为目标的排放情景下, 中国陆地生态系统碳汇潜力仍然存在很大的不确定性, 影响了实现双碳目标的碳减排和碳增汇相关政策的制定和实施。厘清大气科学中关于碳氮循环演变研究有关科学认识将会为中国碳达峰和碳中和的实现提供有力地科学支撑。文章回顾了国内外大气科学中碳氮循环研究的基础和现状, 分析了当前气候变化、大气CO2升高、碳氮循环相互作用的关键过程和人类活动对地球系统碳氮循环研究的影响。其中, 氮营养元素对碳循环的影响充分表明生物固氮和大气氮沉降等过程对碳汇有重要影响, 可以减少地球系统模式中碳汇模拟的不确定性; 此外, 由于气候变化是气候系统对外强迫的快变响应和慢变响应的综合结果, 在大气科学中有必要区分快变响应和慢变响应对中国碳汇的影响, 分析人为碳排放清零后中国陆地生态系统碳汇潜力和固碳速率的变化; 最后, 在此基础上获得相应的启示并给出了未来的策略建议, 以期为国家碳中和战略顺利实施提供参考与借鉴。     

农业气象作物产量预报的特点与思考

文章回顾了农业气象作物产量预报的发展历程，阐述了其业务支持体系和具有的信息丰富、传送及时、预报技术综合、业务规范的特点。深入分析了当前业务中存在的大范围作物面积难以估测、产量预报模型有待机理化和动态化以及产量预报应面向全球化等问题。从目前面临的机遇与挑战出发，提出了气象部门应充分发挥自身的资源优势，解决存在的难题，以增强农业气象作物产量预报的服务能力。     

2006年上半年全国生态气象监测与评估研究

为了对2006年上半年全国生态环境进行以气象条件为主要驱动因子的监测与评估,研究创建了基于植被第一性生产力（NPP）估算的生态气象监测与评估指数（EMI）模型。通过计算生态气象指数、划分生态气象等级,进行生态气象监测与评估。2006年上半年全国大部地区生态气象条件较差,平均生态气象优劣评价指数仅为-30;生态气象等级好、中、差的比例大约为2：45：53。对我国生态及生产起重要作用的林地、草灌、农田的生态气象等级在中等以上的面积较2005年上半年显著减少。1—6月平均生态气象指数在逐月降低,虽处于正常等级范围之内,但5、6月份处于临界状态已接近较差等级。其主要原因是持续干旱和低温冷害的影响,多起森林与草原火灾和大范围高频度的沙尘天气与生态状况互为因果。所构建的生态气象监测评估模型,有良好的理论基础和科技含量,也有较好的时空分辨能力,可以进行生态气象定量监测和评价,监测与评估结果科学、客观、合理,能够反映气象条件对生态环境的作用。     

棉花产量丰歉气象指标和评价模型

该文在研究影响棉花产量丰歉的主要气象因子的基础上，建立棉花产量丰歉气象影响指标，它较好地反映了气象条件对棉花生长发育的利弊影响，将棉花全生育期内主要影响因子以相关系数为权重，适当分类组合，得到5种组合因子，利用该因子建立的棉花产量丰歉评价模型，考虑了全生育期气象要素对棉花产量的综合影响，评价检验效果较好。     

全国棉花发育期业务预报方法研究

棉花发育期是反映棉花个体与群体生育状况的重要标志, 正确预报棉花发育期对于开展棉花气象灾害预警防御和生产管理措施建议至关重要。为此, 针对全国农业气象业务服务中尚未开展棉花发育期预报的状况, 通过对全国农业气象观测网50个站棉花发育期的变异性和影响棉花生长发育速率因子的分析, 根据实际业务资料现状和业务运行特点, 结合天气预报, 提出了以棉花发育阶段有效积温和间隔日数为指标建立棉花发育期业务预报模式的思路, 实现了可实时动态预报棉花发育期的业务运行方法。模式历史拟合、外推和试预报与实际对比的结果表明:全国50个站棉花第五真叶和开花发育期误差在5 d以内出现的频次达80%以上, 出苗、第三真叶、现蕾等发育期在70%以上, 平均绝对误差小于4 d; 裂铃期误差在6 d以内出现的频次接近70%, 平均绝对误差小于6 d, 效果较好。对棉花停止生长发育期综合考虑积温和初霜日期两个因素, 其历史拟合、外推和试预报误差在10 d以内出现的频次接近70%, 平均绝对误差接近10 d, 基本可以满足全国农业气象业务以旬为服务时效的要求。