基于灾损定量识别的河南省冬小麦晚霜冻风险区划

利用河南省30个农业气象观测站1981-2008年的冬小麦观测资料和气象资料,基于晚霜冻指数和灾度计算了河南省冬小麦晚霜冻发生概率和灾害程度。通过在WOFOST作物模型中增加霜冻影响过程,实现了晚霜冻灾损定量提取,建立了以晚霜冻危险性、暴露性和脆弱性为评价因子的风险评估模型,按照高风险区、次高风险区、中等风险区、次低风险区和低风险区5个等级标准进行了河南省冬小麦晚霜冻风险区划。区划结果表明:冬小麦晚霜冻风险程度较高的地区主要分布在河南省沈丘、卢氏和林州等地,其风险指数都在0.6以上;低风险区主要分布在伊川、巩义、信阳、南阳、太康、濮阳和杞县等地,风险指数都在0.2以下。     

基于GIS的河南省冬小麦晚霜冻风险评估与区划

为了了解河南省冬小麦晚霜冻的发生规律,以便及时采取应对措施进行防灾减灾,从而实现冬小麦高产稳产,本文选取冬小麦晚霜冻有害积寒和频度(危险性)、冬小麦种植面积(暴露性)、灌耕比和单位提灌面积机井数(脆弱性)等风险评价指标建立风险评价体系,通过层次分析法确定冬小麦晚霜冻风险评价指标权重,构建冬小麦晚霜冻风险评价模型。基于1984~2013年气候数据对河南省冬小麦晚霜冻进行风险评价,根据冬小麦晚霜冻风险评价模型,应用Arc GIS进行栅格计算,得到河南省冬小麦晚霜冻风险区划图。结果显示:商丘东部、周口、漯河、驻马店大部、信阳和南阳局部晚霜冻风险指数高,在0.289~0.483之间,为晚霜冻高风险区;而三门峡、洛阳、济源、焦作以及郑州、安阳、鹤壁、新乡等地区大部晚霜冻风险指数较低,在0.123以下,为晚霜冻低风险区。最后根据历史统计资料计算的晚霜冻指数和本文研究结果对河南省冬小麦晚霜冻风险区划图的提取值进行相关分析,相关系数达到0.78,表明本文所得到的河南省冬小麦晚霜冻风险区划结果和历史统计结果相符。     

东北地区水稻霜冻灾害风险评估与区划

依据灾害系统理论,在综合考虑致灾因子自然属性和承灾体社会属性的基础上,建立风险评估模型,将传统的灾害研究方法与地理信息系统等现代技术手段相结合,利用1961—2010年东北地区182个气象站点逐日最低气温资料和1991—2006年172个水稻产区县（市）国土面积及社会经济资料,包括1981—2006年30个农业气象观测站水稻发育期资料,对东北地区水稻霜冻灾害风险进行评估。结果表明：东北地区可划分为高风险、次高风险、中等风险、次低风险和低风险5个水稻霜冻灾害风险区域。东北地区水稻霜冻灾害高风险区位于黑龙江省的黑河地区大部、伊春西部和吉林省的延边州西部、白山北部等地,而辽宁省的中南部等地风险较低。     

新疆香梨花期霜冻灾害风险评估模型构建及适用性分析

全球变暖和极端气候事件频发背景下,人们更加关注农林业生产面临的灾害风险。构建灾害预警指标,开展风险预警并提前防范,对于有效防灾减灾减损具有重要意义。基于新疆1981-2020年霜冻灾情、气象因子、香梨种植面积资料,计算香梨花期霜冻灾害危险性指数、暴露度和脆弱性指数,构建了霜冻灾害风险评估综合模型,并基于格点预报开展了香梨霜冻风险预警,对评估模型的适用性进行了验证。结果表明,过程最低气温、降温幅度、低温持续时间是霜冻灾害的主要致灾因子。春季霜冻危险性空间分布,总体呈现北部高、南部低的特点。香梨遭受春季霜冻的高风险区,主要分布在北疆西部、天山北坡的西部和中部以及南疆巴州北部、阿克苏市及其南部部分区域。基于气象实况和果园灾害调查结果表明,霜冻灾害风险评估模型和格点预报相结合,能较好地预报香梨霜冻风险分区、影响等级,与香梨霜冻灾害实际发生区域、受冻百分率基本一致,霜冻指标和风险预警模型具有合理性和适用性。     

做好预报 战胜霜冻

平凉地区处于六盘山、关山东西两侧的黄土高原上,地形复杂,山川塬都有,气候差异大,晚霜冻持续时间长,高寒山区个别年份在5月底和6月初还出现霜冻。晚霜冻对正在拔节、孕穗、抽穗的冬小麦和刚刚出苗的玉米等春播作物危害很大。因此,做好霜冻预报,开展群众性的防霜抗冻是气象工作为农业服务的一项重要任务。 一、掌握晚霜冻的气候概况 根据群众经验、作物生长发育期和气候特点,我们确定4月16日至5月15日,9月1日至10月10     

潍坊冬小麦生产主要气象灾害分析研究

利用潍坊地区1981—2010年的气象资料,根据主要农业气象灾害指标,统计潍坊地区冬小麦生长周期发生干旱、晚霜冻和干热风等主要气象灾害的发生频次,分析了冬小麦生产主要气象灾害的时空变化规律,结果表明：潍坊冬小麦发生干旱程度以轻旱为主,中旱次之,重旱发生较少,特旱在返青至抽穗期间发生较多;潍坊冬小麦发生晚霜冻的程度以轻霜冻为主,重霜冻次之;潍坊冬小麦灌浆成熟期间发生干热风的程度以轻干热风日数为主,重干热风日数次之,发生干热风年型的程度是轻干热风年型较多,重干热风年型较少。     

云南省冬小麦干旱灾损风险区划

应用风险评估技术,对云南省冬小麦干旱灾害风险进行研究,确定了各地冬小麦干旱减产的关键时段,计算了云南省各县冬小麦干旱强度风险、减产风险、抗灾性能、干旱灾损综合风险指数等,并进行了云南省各县冬小麦干旱灾损风险区划。结果表明,云南省由内陆向外部,冬小麦干旱灾损综合风险呈现逐渐加重的趋势     

福建省主要农业气象灾害风险研究

灾害风险评估是灾害预防的重要工具,本文基于区域灾害系统论的观点,试图对福建省主要气象灾害风险进行比较全面地研究。首先根据信息扩散方法,构建了福建农业气象灾害灾损风险评估模型,计算给出了福建省主要气象灾害相对于不同灾损程度的风险分布的信息。然后通过灾害加权熵的计算,对福建省主要气象灾害的总体风险水平进行定量比较,结果表明,在福建省主要的农业气象灾害当中,干旱和洪涝灾害的风险值高,而风雹和冻害的风险值较低;干旱略高于洪涝,低温冻害的风险水平最低。     

青海省近45年霜冻变化特征及其对主要作物的影响

利用青海省22个地面气象站1961-2005年霜冻气候资料及日最低气温资料,对东部农业区、柴达木盆地等地的霜冻气候变化特征以及对主要作物的影响进行研究。结果表明：45年来,青海省大部分地区早（秋）霜冻初日推迟,晚（春）霜冻终日提前,无霜冻期延长。东部农业区霜冻初日推迟、终日提前的趋势最为明显,柴达木盆地次之,祁连山地区和青南高原霜冻初日推迟趋势较明显,而终日提前趋势不明显;大部分地区重霜冻频数减少,强度减弱,春霜冻期低温强度变化趋势较秋霜冻期明显;气候变暖使早霜冻危害减轻,晚霜冻危害加重。     

河南省冬小麦干旱保险风险评估与区划

以河南省冬小麦干旱为例,探讨了农业气象灾害保险风险评估与区划方法。首先,在构建冬小麦不同生育期干旱指数的基础上,结合农业保险的特征和精细化、专业化的需求,从气象因子、作物产量以及社会经济水平的角度选用干旱风险度、易损性指数、产量风险指数、抗灾性能指数4个指标对致灾因子、承灾体易损性、灾损风险、防灾减灾能力4个方面进行分析和评估。然后将上述4个保险风险评估指标细化到县级,采用聚类分析方法,对河南省冬小麦干旱进行了气象指数保险风险区划和政策性保险风险区划。两种区划结果表明:除豫西高风险区的个别县互相重合外,其余各县所属风险区有较大差别。因此,针对不同的保险特点和需求,需要采用不同的区划指标和方法,才能推行区域农业保险,更好地实行差别保险费率。     

长江中下游油菜春季湿渍害灾损风险评估研究

在前期工作基础上,借鉴冬小麦湿渍害判别指数的构建方法,选取降雨量、日照和作物需水量作为油菜湿渍害气象判别指数的构建因子,结合油菜春季湿渍害的产量实际损失,分别从受灾频率、历年受灾站数等角度分析了油菜湿渍害发生的时空分布特征,通过对各气候区平均湿渍害灾年、因灾减产年及各等级减产年的统计,并对比成灾频率和受灾频率,对研究区油菜春季湿渍害进行成灾分析;依据不同等级的减产强度及其发生概率得到油菜湿渍害产量损失风险强度,基于减产频率和产量灾损风险强度最终建立风险评估模型,并依据风险值大小进行分区,同时,为更好地掌握油菜湿渍害在1961—2010年变化情况,分别计算了各地1961—1990、1971—2000及1981—2010年三个时段的风险评估值,以探寻各时段风险区的变化。结果表明:随着时间的推移,研究区内风险高值区范围不断缩小;综合50年的情况看,风险高值区主要位于安徽的江淮西部及江南大部、鄂东南及苏南的局部地区,占全区台站37%;风险中值区的覆盖范围最大,约55%,主要包括安徽东部、江苏的淮北西部、江淮之间、苏南西部及东北部、湖北大部(除了鄂东南、鄂西南的西南角);风险低值区范围最小,约8%,主要分布在鄂北局部和江苏淮北东部地区。     

建德市茶叶气象灾害风险区划

基于2010—2022年浙江省建德市区域自动气象站的逐日数据和茶叶种植数据,将早春霜冻、夏季高温热害和冬季冻害作为评价指标,利用层次分析和加权综合评价方法,构建茶叶气象灾害综合风险评估模型。将建德市茶叶气象灾害风险划分为高、中、低3个风险等级。结果表明：建德市茶叶气象灾害综合高风险区主要集中在乾潭、杨村桥、下涯镇西北部和乾潭、三都镇东部区域。中风险区主要集中在莲花、乾潭大部、钦堂中南部、下涯、三都镇中部、大洋镇、梅城镇东部、李家西南部和大同镇北部。低风险区主要集中在杨村桥镇中南部、梅城镇中西部、乾潭镇中部和建德市中南部区域。     

安徽省冬小麦春霜冻害气象指标的研究

本文根据安徽省12个农业气象观测站冬小麦春霜冻害观测调查数据,针对不同品种(春性和半冬性)冬小麦,全面分析了拔节期前15 d至拔节后20 d的最低气温变化规律,以日最低气温为指标,将春霜冻害等级划分为轻度和重度2个级别,并分时段确定等级。验证结果表明,虽然春霜冻害的发生受地形、土壤等多种因素的影响,但最低气温指标基本能够反映出冬小麦拔节前后不同品种春霜冻害的发生规律,可以在霜冻监测预警业务中应用。用该指标进行霜冻发生风险分析的结果表明,安徽省冬小麦主产区为轻度霜冻频发区、重度霜冻基本不发区,冬小麦春性品种春霜冻高发区比半冬性品种明显偏南,可用于指导冬小麦品种合理布局,减轻春霜冻危害风险。     

冬小麦晚霜冻害时空分布与多时间尺度变化规律分析

冬小麦晚霜冻害主要发生在中国的黄淮区域,河南占黄淮区域面积较大,是中国小麦的主要产地,又是晚霜冻害的重发区,因此文章以河南为例,从构成晚霜冻害的最低温度和小麦发育期两个因素出发,提出了晚霜冻害指数构建方法,使晚霜冻害指标定量化,并从多年数据库中计算出逐年晚霜冻害发生强度和发生天数.由于小麦发育期观测资料序列较短,影响了大尺度小麦晚霜冻害变化规律的分析,因而提出了冬小麦发育期资料推算方法;对计算出的近50年晚霜冻害资料进行EOF分析和Morlet小波分析,以发现晚霜冻害的时空分布与多时间尺度变化规律.结果表明:冬小麦晚霜冻害发生频率较高,高发区频率超过40%,且在20世纪70-90年代有增多的趋势;发生强度和天数变化趋势基本相似,具有发生强度较重区对应着发生天数较多区的趋势,且前者对小麦产量的影响大于后者;晚霜冻害发生强度的重发区分布在豫东南和豫西南,轻发区主要分布在淮河以南及豫西部分地区,其中第1模态分布型存在16年、第2模态分布型存在准2年的多时间尺度变化规律;发生天数的多发区主要分布在豫北北部和豫西南边界,少发区在豫东北及豫西南中部,其中第1模态分布型存在着准4年、第2模态分布型存在准3年和准6-7年的周期.     

Spatial Distribution and Temporal Variation of the Winter Wheat Late Frost Disaster in Henan, China

The winter wheat late frost disaster(WFD) occurs mainly in the Yellow and Huaihe River area,of which Henan Province covers the most part.Henan is the major area of wheat production in China,but it is severely hit by the WFD.In this study,we construct a WFD index based on the minimum temperature and the winter wheat development period(WDP).The WFD degrees and days at 30 agrometeorological stations in Henan Province during the period of 1981-2004 are calculated.For the large-scale temporal variation analysis of WFD,the 24-yr WDP observation series is relatively short,so it is expanded by using the relation between the turning green date of winter wheat and the 5-day running mean temperature and that between the stem elongation phase and the effective cumulative temperature above a critical value of 2.5 ℃.The WFD data are also expanded for the last 50 years and are analyzed by using the empirical orthogonal function(EOF) and the Morlet wavelet methods.Characteristics in the spatial distribution and temporal variation of WFD are revealed.The results show that the frequency of WFD is generally high,exceeding 40% in parts of Henan,and exhibits a rising trend in the period of 1970-1990.The variation trend of WFD degrees is similar to that of WFD days,and the areas with higher WFD degrees coincide the areas with more WFD days.Moreover,the WFD degree has a greater impact on the winter wheat yield than the WFD days.The areas with high WFD degrees lie in the southeast and southwest of Henan,and the areas with low WFD degrees lie in the south of the Huaihe River and parts of western Henan.Temporal variations of the first and second EOF modes of the WFD degree display 16-and quasi-22-yr periodicities,respectively.The areas of high(low) WFD frequency are distributed in the northern Henan and the southwest border of Henan(the northeast Henan and the middle part of southwest Henan).The temporal variation of the first(second) EOF mode of WFD days exhibits a periodicity(periodicities) of quasi-4 yr(quasi-3 and quasi-6-7 yr).     

苹果花期冻害气象指标和风险评估

花期冻害是影响苹果产量和品质形成的主要气象灾害之一。基于苹果花期冻害发生的地理分布、气象背景数据和已有研究成果,利用最大熵模型和ArcGIS空间分析工具,筛选出影响苹果花期冻害发生分布的暴露性指标和主要致灾气象因子,利用全国1981—2013年2084个气象站资料,评估了苹果主产区花期冻害的风险。结果显示:苹果花期冻害发生的暴露性指标是花前日最高气温大于等于6℃有效积温为420~550℃·d,主要致灾气象因子和高风险阈值按照贡献率大小依次为冻害过程的最大日较差 (大于等于22℃)、极端最低气温 (小于等于-2℃)、降水量 (小于等于5 mm) 和日最低气温小于等于0℃积温 (小于等于-14℃·d)。花期冻害风险较高的区域位于北疆、黄土高原西部和北部及川西高原区,而环渤海湾和黄河故道产区风险相对较低。不同风险区的分布与各地苹果物候期差异和春季冷空气的活动路径有关。     

我国北方地区冬小麦干旱灾害风险评估

选取我国粮食重要生产区——北方冬麦区作为研究区,基于干旱灾害对作物产量的影响开展冬小麦干旱灾害风险评估和区划。在确定干旱灾害危险性指标过程中,通过对比分析MCI、CWDIa、CI、Pa及Ma干旱指数的适应性,确定了干旱灾害风险危险性指数;在分析北方冬麦区干旱背景和脆弱性时,考虑了冬麦区的地形、土壤类型、土壤有效持水量、河网水系、灌溉条件、降水量及干燥度等环境因素,以及冬小麦的耕地面积、播种面积、主要生育期的水分敏感系数、历史产量等。与以往致灾因子危险性分析方法不同,本文首先建立了干旱指标与冬小麦减产率之间的关系,通过减产率等级来确定干旱致灾临界阈值,在此基础上计算分析了冬小麦全生育期和6个关键生育期不同等级干旱发生的频率。综合考虑干旱发生的危险性、不同地区干旱背景和脆弱性,建立了我国北方冬麦区全生育期和6个关键生育期的干旱灾害风险评估模型和区划方法,实现了我国北方冬麦区干旱灾害的风险评估和区划。结果表明,MCI更能反映北方冬麦区干旱的特征,故以MCI指数作为干旱灾害风险危险性指数;我国北方冬麦区中北部的干旱灾害风险较高,应该加强防旱抗旱能力建设,南部地区包括苏皖和河南东南部的干旱灾害风险较小。本文建立的北方冬麦区不同生育期干旱灾害风险评估模型可应用于干旱灾害风险动态评估实时业务中。     

黄淮海地区春花生旱涝灾害危险性评价

利用1960—2019年黄淮海地区186个气象站逐日气象数据,结合春花生发育期数据,采用标准化降水作物需水指数将旱涝灾害分为7个等级,分析春花生旱涝灾害的时空分布特征;并以旱涝灾害发生的强度和频率构建春花生旱涝灾害危险性指数,开展黄淮海地区春花生旱涝灾害危险性评价。结果表明:黄河流域西北部和中部、淮河流域东北部以及海河流域北部是干旱灾害高发区;涝害高发区主要集中在黄河流域的大部分地区、淮河流域北部和南部地区以及海河流域东部,以中度涝害为主。春花生干旱灾害高危险性地区零散分布,主要集中在黄河流域西北部;而涝害中、高危险性地区多分布于黄河流域。