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河北省苹果膨大期高温热害和气候适宜性分析

魏丽欣; 张良玉; 赵春雷; 张会; 孙小诺; 刘宏举 保定市气象局; 河北保定071000; 河北省气象科学研究所; 石家庄050021
  • 河北省  
  • 苹果  
  • 膨大期  
  • 高温热害  
  • 气候适宜性  

选取河北省45个苹果种植主产县,利用1988-2017年6-8月≥35℃高温日数、≥0.1 mm降水日数、20~27℃适宜气温日数(剔除高温和降水同时出现日数)进行数理统计,分析河北省苹果膨大期高温热害指数和气候适宜指数时间变化特征,并对各指数进行分级、评价。采用GIS反距离权重法差值分析,构建区划图,分析河北省苹果膨大期高温热害指数和气候适宜指数的空间分布特征。结果表明:苹果膨大期高温日数以每10年0.9天的日数上升;适宜气温日数、降水日数分别以每10年2.7、1.1天的日数下降。历年高温热害指数每10年上升0.03,气候适宜指数每10年下降3.6。高温热害重度风险区域主要分布在河北平原中南部的冀南地区,中度风险区分布在河北省境内太行山中、西部及河北平原的北部区域,轻度风险区主要分布在燕山区域的冀东地区。气候适宜区主要分布在燕山区域的冀东地区、西北及环渤海区域;较适宜区分布在河北省境内太行山中部及河北平原的北部区域,也包括沧州、邯郸市的苹果种植县;一般适宜区主要分布在河北平原中南部的冀南地区。

  • 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

    作者:汪天颖; 廖玉芳; 李晶 期刊:《气象与环境科学》 2019年第04期

    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。

  • 品种主要农艺性状与夏玉米机收指标相关分析

    作者:李树岩; 任丽伟; 刘天学; 张青; 陈道培 期刊:《气象与环境科学》 2019年第04期

    籽粒含水量是影响夏玉米机收的主要指标。研究与收获期籽粒含水量相关的品种农艺性状及不同脱水类型品种产量差异,对于机收品种选育有重要参考意义。为此,于2015年和2016年在河南省鹤壁农业气象试验站,选择24个当前主要种植品种为供试材料,采取统一授粉,连续测定分器官含水量变化及收获期品种农艺性状,进行籽粒脱水相关性状研究。结果表明,籽粒含水量的动态变化与茎秆、穗轴和苞叶含水量均呈极显著正相关,收获期籽粒含水量与株高呈显著负相关,与穗轴直径、雄穗分枝数、百粒重、果穗长、果穗粗、果穗大小、种皮厚度、粒长和籽粒体积呈显著正相关。不同脱水类型品种产量差异显著,成熟期籽粒含水量与产量呈显著正相关。

  • 浙江省涂膜柑橘贮藏期烂果风险区划及历史变化特征

    作者:余丽萍; 叶海龙; 李辉; 王治海 期刊:《气象与环境科学》 2019年第04期

    为了了解浙江省涂膜柑橘贮藏期烂果风险的时空分布规律及其近60年的变化特征,利用1961-2016年常规站日气象观测资料,以涂膜柑橘贮藏腐烂阈值及各时段发生的频率为区划指标,采用距离权重反比法(IDW,Inverse Distance Weighted),开展了柑橘贮藏期烂果时间阈值风险区划,并分析了它的年代际变化。结果表明:2006年以后,浙江涂膜柑橘贮藏期烂果出现的时间越来越早,且从西南地区到东北地区柑橘贮藏期烂果出现时间逐渐推迟。最晚时间西南部地区在3月上旬,中西部地区和沿海南部地区在3月中旬,其他地区在3月下旬。21世纪10年代前6年与20世纪60年代相比较,丽水涂膜柑橘贮藏最早烂果时间从3月第1候提前到2月第4候,而最晚时间从4月第4候提前到第1候。区划结果将为橘农合理安排柑橘贮存、及时进行贩销提供参考和科学依据,从而减少对柑橘贮藏品质的影响。

  • 基于MODIS数据的西藏荒漠化遥感监测研究

    作者:拉巴; 扎西欧珠; 白玛央宗; 顿玉多吉 期刊:《气象与环境科学》 2019年第04期

  • 海南省台风气象服务效益评估研究

    作者:邢彩盈; 张京红; 车秀芬; 吴胜安 期刊:《气象与环境科学》 2019年第04期

    考虑到台风气象服务效益影响因子的复杂性,利用2000-2015年海南省台风灾害损失数据和防御台风灾害行为效益评估三级指标体系调查问卷的统计数据,着重考虑防台减灾中政府组织领导、部门联防、公众防御能力、气象服务水平及不可避免损失因子,基于逆推算法构建了海南省台风气象服务效益评估模型,从防台减灾总效益中分离出其中的气象服务效益,实现了海南省台风气象服务效益的客观化定量化评估。结果表明:海南省台风灾害气象服务效益占台风直接经济损失的14%~49%,这与台风灾害过程中不可避免损失因子密切相关;2000-2015年海南台风灾害气象服务效益和台风直接经济损失均处于增长的态势,这表明当地社会经济的快速发展一定程度上使台风直接经济损失增长,同时伴随政府决策、部门联防、公众防御及气象服务能力的不断增强,气象服务效益将得到提升;台风气象服务效益与台风直接经济损失具有极高的相关性,一定程度上表明了当台风灾害影响较重时,气象服务显得尤其重要。

  • 基于FY-3卫星数据的西安市城市热岛特征分析

    作者:金丽娜; 李雄飞; 杜萌萌; 张雅斌; 杨晓春 期刊:《气象与环境科学》 2019年第04期

    基于2011-2017年FY-3B/VIRR气象卫星影像数据及同期气象观测数据,应用改进型贝克尔(Becker)"分裂窗"地表温度反演算法计算地表温度,根据土地利用类型数据进行城郊对比,分析了西安市春、夏、秋三个季节城市热岛总面积、强热岛面积和热岛比例指数。结果表明:1)遥感反演温度与气象站点监测数据变化趋势基本一致,三季地表温度基本以西安市城区为中心呈环状递减;2)各季节强热岛面积占比年际变化明显,夏季强热岛面积占比远高于春、秋两季的,是后者的2倍以上;3)春、夏、秋三季强热岛区域主要集中在西安市城区和长安区,临潼区、长安区、鄠邑区、西安市城区夏季热岛面积占总面积的50%以上,周至县、高陵区的较小;4)总热岛比例指数总体上波动较大,年际上2016年的最大;春、夏季2014年的最大,秋季2016年的最大;总体城郊热岛差异2017年的最大,季节性城郊热岛差异表现为春季2016年的最大,夏、秋季2017年的最大,夏季城郊热岛差异明显高于春、秋季的。

  • 洛阳市臭氧污染特征及其与气象因子的关系

    作者:杨娜; 王春迎; 刘孟雄; 马帅; 靳那英; 李子凌 期刊:《气象与环境科学》 2019年第04期

    为了了解洛阳市O3污染特征及其影响因素,利用2017年洛阳市7个国控点监测到的O3、NO2浓度及气象要素逐时数据,统计分析了2017年洛阳市O3及NO2的时间分布特征及NO2浓度、气象因子对O3浓度的影响。结果表明,洛阳市2017年O3日最大8 h第90百分位数浓度为200μg/m^3,是二级标准的1.25倍。O3和NO2浓度存在明显的季节性变化特征,O3浓度夏季最高,冬季的最低;NO2浓度冬季最高,夏季的则最低。O3浓度的日变化呈现为单峰分布,午后浓度较高,峰值出现在15:00左右;NO2受机动车早晚高峰影响,表现为双峰分布,峰值分别出现在08:00和21:00。O3与NO2浓度呈现出良好的负指数函数关系,当洛阳市NO2浓度低于40μg/m^3时,存在着O3浓度超标的风险。高温低湿条件下有利于O3的生成,当温度超过27℃时,洛阳市O3小时浓度开始出现超标现象,且温度越高,超标风险越大;当相对湿度低于40%时,O3小时平均浓度超标率最高为63.30%,随着相对湿度的增加,超标率逐渐降低,当相对湿度大于70%时,未出现O3小时浓度超标现象。

  • 2015年上海崇明岛PM2.5和PM10浓度变化特征及气象因素影响分析

    作者:吴健; 齐晓宝; 苏敬华; 李佳凤; 沙晨燕; 熊丽君; 王敏 期刊:《气象与环境科学》 2019年第03期

    通过对2015年1-12月上海崇明岛崇南地区颗粒物(PM2.5、PM10)浓度的连续监测,研究了PM2.5、PM10在不同季节的动态变化特征及与其他因子(SO2、NO2、O3)的相关性,分析了风向风速和降雨对颗粒物浓度的影响。结果表明:崇明岛PM2.5和PM10浓度的季节变化明显,呈现冬季的>春季的>秋季的>夏季的的特征,冬季PM2.5和PM10小时浓度均值分别为0.058mg/m^3和0.085mg/m^3,夏季PM2.5和PM10均值分别为0.034mg/m^3和0.054mg/m^3。PM2.5和PM10浓度分别与SO2浓度和NO2浓度显著正相关,与O3显著负相关。全年来看,在西南风向时PM2.5和PM10浓度较高,这主要受该方向上游吴淞工业区、宝钢、石洞口电厂、罗店工业区等工业排放影响;从高浓度颗粒物(PM2.5质量浓度≥0.115mg/m^3)来向看,北和西北风向时出现高浓度颗粒物的频率最高,这主要是受到我国北方采暖季大气颗粒物输送过程对崇明岛区域的脉冲式污染影响所致;PM2.5、PM10实时浓度与相应的风速呈显著负相关。降雨量大于5mm或持续3h及以上的连续降雨对大气颗粒物起到显著的湿清除作用,降雨后PM2.5和PM10质量浓度分别降低了68.0%和66.9%,降雨时和雨后PM2.5浓度为0.025~0.033mg/m^3,均低于我国环境空气PM2.5的一级浓度限值。

  • 相似路径台风“摩羯”“温比亚”登陆后环境场对比分析

    作者:赵培娟; 邵宇翔; 张霞 期刊:《气象与环境科学》 2019年第03期

    2018年8月在华东地区登陆的台风“温比亚”,给河南造成的风雨影响是近40年来最大的,其日降水强度仅次于“75·8”台风暴雨的降水强度。应用实时气象观测资料和NCEP 1°×1°逐6 h间隔再分析资料、中央气象台的台风定位报资料等,对1970年以来在华东地区登陆的31个台风陆上移动路径和相应环流背景进行了归纳,选取登陆点相近而给河南带来的风雨影响却不同的两个台风“温比亚”和“摩羯”,从环流背景、冷空气活动、动力场和温湿场的演变等方面进行详细对比分析。结果发现:1)在华东登陆的台风陆上路径主要有西行、西北转偏北行和直接北上三种,其中西行和西北转偏北行路径的台风能够影响河南。2)500 hPa副热带高压呈带状分布、高压带断裂并减弱东退是造成“温比亚”和“摩羯”两个台风低压陆上移动路径差异的主要原因;台风低压移动速度取决于500 hPa台风低压两侧最大经向(纬向)风速之差和台风低压中心距5880 gpm线的距离等因素,台风低压的移动方向则取决于台风低压两侧最大风速差的转变;中高层引导气流作用减弱时,低层冷空气入侵形成的v分量差可指示台风低压的转向。3)来自海上的水汽始终与台风低压相连接、能量供应不间断,200 hPa靠近台风低压的高空急流和低层925 hPa、850 hPa接近台风低压中心的低空急流使台风低压所处上空维持8~12 m/s的较强垂直风切变,台风低压两侧冷暖平流形成的斜压能导致垂直速度的加强等因素,是台风低压维持的重要机制。

  • 基于双波段图像的玉米长势自动观测方法研究

    作者:胡树贞; 张雪芬; 何姣 期刊:《气象与环境科学》 2019年第03期

    利用一款改装后具有近红外图像拍摄功能的民用相机和同型号未经改装的可见光拍摄像机监测作物的整个生长过程,根据作物和土壤在近红外和可见光图像中的敏感性不同,利用图像处理算法获取作物覆盖度(Ccp),并与人工观测的作物生长特征量进行相关分析。通过在中国气象科学院固城试验站开展的玉米观测试验,基于自动观测玉米图像获取的Ccp与人工观测植株高度(近红外R^2=0.9276,可见光R^2=0.8491)、叶面积指数(近红外R^2=0.9535,可见光R^2=0.8822)、干物质重量(近红外R^2=0.9497,可见光R^2=0.7708)等之间具有很高的相关性,同样表明利用近红外相机获取的玉米图像比可见光相机获取的图像能更好地反映玉米的生长特征。

  • 探空气球升速的误差修正研究

    作者:沈晔; 冯径; 朱国涛 期刊:《气象与环境科学》 2019年第03期

    为确保探空气球实际升速在合理的范围内,减少探空气球升速理论值与实测值之间的误差,分析了气球升速过快或过慢对资料准确性的影响,探讨了空气密度、空气阻力系数、重力加速度、净举力、球皮及附加物重量等5个与气球升速密切相关因素的影响原理、取值范围、变化规律及影响程度,分析了气球升速理论值与实测值之间存在相对误差的原因,并以衡阳气象台高空探测资料为例,提出采用无量纲的升速修正系数对探空气球升速理论值进行修正,升速修正系数的数值体现了空气阻力、层流或湍流、氢气渗漏等暂时不能定量描述的因素对气球升速的影响程度。研究结果表明:对气球理论升速影响较大的因素是空气密度和空气阻力系数,且空气阻力系数是雷诺数的函数,很难得出定量值;传统方法计算的气球理论值与实测值的平均相对偏差达到了25.5%,主要是由于设置了恒定的空气阻力系数,致使理论升速远大于实际升速;修正后的气球升速理论值与实测值之间相对误差减小到了6.0%,因此修正后的气球升速理论值可以为高空气象探测业务中净举力的确定提供依据。

  • 非常规资料在天津沿海一次灾害暴雨过程中的应用

    作者:徐灵芝; 许长义; 卜清军; 靳振华; 胡潮 期刊:《气象与环境科学》 2019年第03期

    利用风廓线雷达、微波辐射计、FY卫星亮温(TBB)及多普勒天气雷达探测等非常规资料,对2012年7月25日发生在天津沿海的一次特大暴雨过程进行分析和研究。结果表明:1)中尺度对流系统是造成暴雨的主要影响系统,地面中尺度辐合导致雷达回波列车效应从而产生区域性特大暴雨,强降水过程中50~55 dBZ强回波超过0℃层到达6.5 km高度,表现出高质心结构,雷达回波多仰角出现逆风区,持续时间近3 h,气旋式辐合增强,使对流有很强的组织性;2)暴雨过程伴随多个中尺度对流云团的强烈发展,成熟的对流云团冷中心温度达-63℃,云团后部温度等值线梯度大,对流旺盛,是引发强降水的关键;3)云液态水含量跃增与地面降水增强有直接关系,高液态水含量集中在0.8~1.6 km高度,强降水前湿层深厚,降水发生后湿层厚度迅速减小;4)风廓线雷达有能力捕捉到对暴雨预报有指示意义的信号,暴雨开始前约1~2 h边界层急流和低空急流建立,且低空急流在强降水发生前达到最强,暴雨开始前约1 h有中层弱冷空气侵入,暴雨开始前10~20 min急流可触发边界层扰动和低空扰动。

  • 2011年初秋河南连阴雨期间大气环流异常机制分析

    作者:朱玉周; 廖荣伟 期刊:《气象与环境科学》 2019年第03期

    利用2011年9月河南119个地面气象站逐日降水资料及同期NCEP/NCAR再分析资料数据,分析连阴雨降水特点及大气环流特征。用相关分析法找出中高纬度影响河南连阴雨降水的关键区,采用正斜压大气分解、E-P通量诊断方法从基本气流和扰动气流相互作用的角度分析连阴雨期间关键区的大气环流异常机制。正、斜压涡度的演变特征表明:关键区高压系统的建立和维持主要是由高纬度地区负的正压涡度向关键区输送造成,斜压扰动对关键区的高压系统的发展起抑制作用,基本气流中负的正压涡度起主导作用,大气环流的准正压性及基本气流的正压涡度对扰动气流起发展与维持作用。E-P通量诊断显示,降水时段40 120°E范围中高纬度对流层中上层的E-P通量矢量为辐合状态,导致中西伯利亚地区基本气流减速,使大气环流倾向于径向型;降水减弱或处于间歇期时,中高纬度E-P通量矢量为辐散状态时,基本气流加速,大气环流趋向纬向型。

  • 河北省城市生态气候宜居性评估

    作者:史有瑜; 曹晓霞; 王秀玲; 李衡; 郭子晗 期刊:《气象与环境科学》 2019年第03期

    基于层次分析法和古林法,对2015 2017年河北省11个地市的生态气候宜居性从空气质量、生态环境、人居环境气候舒适度、灾害性天气4个方面进行了评估并予以排名。结果表明:2015 2017年河北省空气质量方面,张家口、承德、秦皇岛位居前三名,邢台、衡水、保定位居后三名;生态环境方面,承德、秦皇岛、石家庄位居前三名,邢台、唐山、廊坊位居后三名;人居环境气候舒适度方面,邢台、石家庄、邯郸位居前三名,秦皇岛、承德、张家口位居后三名;灾害性天气方面,廊坊、秦皇岛、张家口总体较少,位居前三名,保定、邢台、沧州总体较多,位居后三名。2015-2017年河北省城市生态气候宜居性综合指数前三名均为旅游城市,位于北部和东北部地区,分别为承德、秦皇岛、张家口,城市生态气候宜居性中等接近良好状况;后三名位于中部地区,分别是沧州、衡水、保定,城市生态气候宜居性略好于较差状况。城市生态气候宜居性综合指数在一定程度上可以反映各城市的生态气候宜居程度,通过评估结果排名和分项指标比较,可以衡量各城市在生态环境因素和气候环境因素等方面的优劣,从而为政府管理部门提供一定的决策依据。

  • 上海南汇WSR-88D双偏振天气雷达的生物回波识别与分析

    作者:朱轶明; 马舒庆; 杨玲; 吴东丽; 杨大生; 张晋广; 袁健; 李洋; 卢秉红 期刊:《气象与环境科学》 2019年第03期

    为识别我国新一代天气雷达的生物回波,研究长江中下游地区天气雷达观测到的生物迁飞发生发展规律,选取上海南汇WSR-88D双偏振天气雷达2018年春季的观测数据,应用反射率因子Z、双程差分相位ΦDP、0延迟相关系数ρHV等雷达物理量和反射率因子纹理SD(Z)、差分相位纹理SD(ΦDP)等反映观测值小尺度数值变化的参量,用Python语言设计基于模糊逻辑算法的雷达回波分类程序识别生物回波,识别结果以生物回波采样点的生成时间(世界时)为横坐标,分析了2018年春季上海南汇天气雷达生物回波识别结果的日变化特点,讨论了降水、风及温度等气象条件对生物迁飞的影响。结果表明,S波段天气雷达无法分辨生物单体,但在春季有大规模生物迁飞的时段能够对昆虫成层定向迁飞的现象进行有效识别,3月生物迁飞活动强度较弱,4月和5月回波强度显著增强。地物回波(超折射回波)在雷达低仰角观测中,对有效识别生物迁飞回波尤其具有阻碍性。为此,在原有算法的基础上,用标准化频率直方图对迁飞现象明显时段的数据中生物回波点的以上4个变量观测值进行概率统计,揭示生物回波与地物(超折射)回波雷达物理量之间的差异。

气象与环境科学

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