日光温室番茄低温冻害指标确定及温度预报模型建立

利用2012年12月至2013年1月和2013年12月至2014年1月两个生长季沈阳和喀左地区日光温室的小气候观测数据,基于日光温室番茄实际低温冻害发生及影响因素分析,构建日温差指数,确定辽宁地区日光温室番茄果实膨大期低温冻害的指标,并采用回归分析方法建立了日光温室温度预报模型。结果表明:日光温室内持续低温、寡照及高湿综合作用造成了番茄低温冻害的发生。在日光温室内高湿的环境条件下,日光温室外出现阴雨雪天气,且寡照天气持续3d,日光温室内最高气温小于10℃,最低气温小于5℃,且5℃以下低温持续时间达15h以上时,将出现低温冻害。利用日光温室内外逐时气温数据建立温室内逐时气温预报模型,18时至翌日08时逐时气温≤3℃误差的预报准确率达86%以上。因此,利用确定的日光温室内番茄低温冻害指标和建立的日光温室内逐时气温预报模型,可实现温室内番茄低温冻害预警,提高日光温室防灾减灾能力。     

节能型日光温室黄瓜霜霉病气象等级预报方法研究

利用山东省莱芜、临淄、利津2009—2012年12—5月温室内外气象观测数据,通过逐步回归构建不同天气状况、不同月份、不同时间段内的温室内逐小时气温、相对湿度预报模型;基于小气候预报模型和黄瓜霜霉病发病概念模型,对济南冬季试验温室内黄瓜霜霉病进行气象等级预报,结果显示,预报时段内无重度霜霉病害发生,与实际情况相符合。     

秋冬低温寡照对吐鲁番设施农业的影响

利用吐鲁番地区两个测站1981～2010年30年晚秋～冬季（11～2月）的逐日平均气温、日最低气温、日照时数以及连续阴雪天数等资料,分析当地秋冬季节的低温、强降温、寡照的气候特征及其近30年的变化,归纳了吐鲁番地区影响温室大棚蔬菜生长的温度、光照指标,并提出了当地日光温室应对低温寡照的气象服务要点。     

日光温室低温寡照灾害指标

文章根据1965～2000年河北省日光温室试验观测资料及各地历年低温寡照对蔬菜的影响程度，确定了低温寡照灾害等级指标，分析了低温寡照的时空分布规律，20世纪80年代以后，河北省各市低温寡照发生次数比60、70年代明显增多；随着纬度增高，河北省低温寡照发生次数明显减少，危害程度明显减轻。     

日光温室气象监测与灾害预警系统研制

节能型日光温室是我国华北地区发展最快、所占面积比例最大的设施农业类型,针对具有较典型代表性的第2代节能日光温室,详细阐述了集温室小气候自动监测、数据远程采集、温室小气候模拟、产品制作与发布、灾害预警于一体的日光温室气象监测与灾害预警系统的构建,并对该系统的应用情况进行简单介绍。系统2007年投入业务使用,采取中期、短期、临近预警相接合,监测预报与灾后评估相结合,取得较好服务效果。     

石家庄地区日光温室冬季小气候特征及其与大气候的关系

根据2006—2007年、2008—2009年冬季日光温室内小气候和附近气象站观测资料,利用相关和逐步回归分析,对不同天气状况下石家庄地区日光温室冬季小气候特征及其与外界的关系进行了研究。结果表明,晴天和少云-多云天气下日光温室内的气温、空气相对湿度、接受到的最大太阳辐射有明显的日变化;连续寡照时,室内全天气温低,空气湿度大,不利于蔬菜正常生长发育。影响日光温室内小气候的主要因子有外界的日照时数、平均气温、最低气温、最高气温、空气湿度、云量以及温室内前一天的最高气温等。建立了日光温室内外气象要素的相关模型,经拟合检验和应用检验,不同天气状况下日光温室内日最低气温、最高气温、空气最小相对湿度、接受到的最大太阳辐射的平均绝对误差分别在1.1℃、2.5℃、5.8%、58.3W·m~(-2)以内,平均相对误差大部分在10%以内,具有较高的精度。     

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

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。     

低温寡照天气形势及温室蔬菜致灾环境

统计了河北省1998～2007年11月至翌年3月所出现的低温寡照过程,应用聚类分析方法,对重度低温寡照的欧亚范围内的逐日高空环流格点图进行分类。得出秋末至春初季节,造成河北省长时间连阴（雪或雾）天气的高空500hPa环流形势主要有冷低压型、低槽型和欧亚高压脊型3种类型。以2001年1月的低温寡照过程为例,分析了长时间连阴（雪或雾）天气下日光温室内的致灾环境及蔬菜表现。     

海南岛棚栽西瓜低温寡照灾害风险区划

基于自然灾害风险分析理论,利用海南岛18个市县2001-2010年的历史气象数据、棚栽西瓜面积、耕地总面积、人均GDP等资料,通过选取致灾因子危险性、承灾体易损性和防灾减灾能力这3个因子构建了海南棚栽西瓜低温寡照灾害综合风险指数模型。结果表明,海南岛棚栽西瓜低温寡照灾害高风险区集中在中部和北部,而低风险区分布在南部和西部,其余地区为中等风险区。     

寡照对温室黄瓜花果期生长及产量品质影响研究

为了探讨寡照对日光温室黄瓜花果期生长发育、产量和品质的影响,以黄瓜品种“德瑞特L108”(Cucumis sativusL. cv.Derit L108)为试材,通过不同遮阴日数（1 d、3 d、5 d、7 d、9 d）及恢复控制试验,研究寡照对日光温室黄瓜生长及果实品质的影响。结果表明：1）持续寡照日数超过5 d,黄瓜株高和茎粗生长受到显著影响,尤其是茎粗存在变细现象,7 d以上对植株生长影响不可逆。2）黄瓜果实横径、长度生长速率和果重受寡照影响程度存在一定差异,果实上下两端横径长势对寡照较为敏感,连续寡照3 d时影响即达显著水平,可导致上端横径生长速率降低0.87 mm·d-1,下端为0.73～0.99 mm·d-1;果实中部横径和长度增长速率在寡照5 d以上时影响达显著水平,生长速率降低0.88 mm·d-1和0.87～1.00 cm·d-1;与对照（以CK表示）相比,寡照3 d的单果重降低18.7 g,寡照日数每延长1 d,单果重降低2～3 g。3）果实的外观等级受寡照影响较大,1～5 d寡照,特级果比例降低9.4%～43.0%;持续寡照5 d以上二级果和坏果比例明显升高,连续寡照9 d,二级果和坏果比例达到20%和25%;寡照3 d以上,果实含水率与CK差异即达到显著性差异;维生素含量对寡照影响反映敏感,1～5 d寡照,果实维生素含量降低6%左右,7 d以上的寡照日数,则降低10%～13%;寡照持续日数超过5 d,花青素和有机酸含量影响较大;持续寡照日低于7 d时,可溶性糖含量对寡照影响敏感度相对较低,超过7 d其含量达到显著性差异,且寡照日每延长1 d,其含量降低4%。     

菏泽冬季日光温室内气温预测

利用2012—2013年冬季菏泽巨野日光温室内的小气候观测资料分析了温室内最低气温、最高气温与当天及前一天温室内外各气象要素的相关性,在删选出相关显著要素的基础上,采用主成分分析法建立了温室内气温预测模型。结果表明:1温室内最低气温与当天及前1天温室内外8个气象要素的相关性比较显著,温室内最高气温与当天及前1天温室内外9个气象要素的相关性比较显著,而且各气象要素之间也存在较好的相关性。2主成分回归分别提取了影响温室内最低气温、最高气温的3个主成分因子,建立的温室内气温预测模型通过了显著性检验。3回代检验的结果为,不同天气状况下的最低气温预测值和实际值的平均绝对误差在1℃左右,不同天气状况下的最高气温预测值和实际值之间的平均绝对误差在1.5℃左右。经2013—2014年冬季的温室小气候数据应用检验结果为,不同天气状况下的最低气温、最高气温预测值与实测值的平均绝对误差分别在1.1℃和1.5℃左右,其中晴天条件下的最低气温检验效果较好,绝对误差为0.9℃,寡照天气下的最高气温检验相对较好,绝对误差为1.4℃。     

沈阳地区日光温室内最低气温变化特征及其预报模型研究

利用2013—2014年沈阳地区日光温室内和温室外的气象观测资料,采用相关分析和逐步回归分析方法对日光温室内最低气温的变化特征及其预报模型进行了研究。结果表明:2013—2014年沈阳地区日光温室内最低气温与温室外的前一日最高气温、前一日最低气温、当日最低气温及温室内前一日最高气温、前一日最低气温相关显著。沈阳地区四季不同天气条件日光温室内最低气温的预报模型存在一定的差异,冬季日光温室内最低气温模型的预报准确率较高,春季次之,秋季再次之,夏季日光温室内最低气温模型的预报效果较差,冬季、春季、秋季、夏季日光温室内日最低气温≤3.0℃的预报准确率分别为91%、85%、81%和79%;雨雪天日光温室内最低气温的预报准确率较高,阴天次之,晴天再次之,多云天日光温室内最低气温的预报准确率较低,雨雪天、阴天、晴天、多云天日光温室内日最低气温≤3.0℃的预报准确率分别为90%、87%、83%和77%。可见,本文建立的沈阳地区日光温室内最低气温模型的预报效果较好,可为沈阳地区中高档钢架砖混结构日光温室内最低气温的预报提供参考,具有较强的实用性。     

国内设施种植气象灾害研究进展

设施种植的主要气象灾害有低温（冷冻害）、寡照、风灾、雪灾及其复合灾害等,从国内设施种植气象灾害指标、灾害监测预警、灾害风险及灾害影响等方面对前人研究成果和进展进行归纳总结。灾害指标的研究所采用的方法主要是人工控制试验或对历年实际发生的灾害样本进行分析总结;灾害监测预警方法一般是用设施内小气候或设施外气象条件作为灾害指标,将灾害指标植入计算机系统,对灾害进行监测预警;风险评估多是从灾害的危险性角度去研究,确定灾害的风险概率、风险指数等;灾害影响的研究多集中在对作物生理生态反应等方面。同时从设施种植气象灾害研究存在的薄弱环节出发,提出设施种植气象灾害指标、灾害监测预警评估方法及灾害的影响等方面仍是今后一段时间研究的重点和热点。     

安徽省暴雨灾害预警等级的划分及其应用

利用安徽省1961—2016年81个国家级地面气象观测站雨量、2006—2016年1 162个地面自动观测站小时雨量、1961—2016年安徽省民政厅灾情和2006—2016年《安徽省气象灾害年鉴》收录的227个暴雨过程灾情数据,采取气候平均、广义极值、概率密度函数、百分位分布等方法,统计暴雨过程的持续天数、区域、范围、平均日降水量和小时雨量对暴雨灾害的影响,划分安徽省暴雨灾害预警等级。结果表明:(1)安徽省暴雨灾害预警等级可分为Ⅳ级(轻度)、Ⅲ级(中度)、Ⅱ级(重度)、Ⅰ级(特重)四个等级;(2)从Ⅳ级到Ⅰ级,暴雨过程的持续天数指标从1—4 d,范围指标根据暴雨区占区域总面积的百分比确定,从Ⅳ级的20%上升至Ⅰ级的80%;(3)根据暴雨过程的区域差异,将安徽分为沿淮淮北、大别山区及皖南山区、沿江及江淮之间三个区域,分别建立降水量与暴雨灾情的定量关系,并在每个区域设置相应的平均日降水量和小时雨量指标;(4)利用上述暴雨灾害预警等级,对1981—2018年安徽省致灾的149个暴雨过程进行回代检验,并将其用于2020年6—7月安徽省暴雨灾害预警,暴雨灾害预警发布周期为Ⅳ级(轻度) 0.66～0.82 a、Ⅲ级(中度) 1.15～1.90 a、Ⅱ级(重度) 3.16～3.80 a、Ⅰ级(特重) 9.5～12.6 a,符合安徽暴雨灾情实际,可以为气象部门启动暴雨应急响应提供参考。     

日光温室中加扣小拱棚的温湿度效应

利用2013年1-2月河北省清河县日光温室中加扣小拱棚后温湿度观测资料和气象站观测资料,采用数理统计法,对不同天气条件下小拱棚温湿度变化特征和温湿度效应进行分析。结果表明：在晴天、少云-多云天气条件下小拱棚内日最高气温分别达30.0 ℃和25.0 ℃以上,且分别比小拱棚外高1.3-6.6 ℃和1.0-4.5 ℃;在晴天、少云-多云天气条件下小拱棚内日最低气温分别为4.0-11.0 ℃和6.0-14.0 ℃,比小拱棚外高0.0-1.5 ℃。小拱棚内日最小空气相对湿度为50%左右,比小拱棚外高2%-11%,日最大空气相对湿度与小拱棚外持平或略高;小拱棚内0.0 m气温和空气相对湿度日变化幅度均小于小拱棚内0.5 m。连续寡照天气时,小拱棚内气温为5.0-15.0 ℃,空气相对湿度全天为85%以上,温度、湿度变化幅度小且与小拱棚外接近或略高。总体来讲,日光温室加扣小拱棚在晴天或少云-多云天气时具有较好的增温保湿效果,但在寡照天气时增温效果不明显。温室中小拱棚内和小拱棚外温度差、湿度差在白天尤其中午前后较大,而在夜间内外相差较小或无差异。在管理上,应注意预防晴天中午前后小拱棚内温度过高引起的灼伤和寡照天气时低温高湿引起的冻害和病害。     

基于最大熵原理的四川省干旱灾害致灾危险性研究

依据最大熵原理推导所得干旱相关气象要素概率分布规律,使用2006~2020年四川省加密自动气象观测站日气温、日降水量数据以及国家气候中心MCI数据,选取其中符合四川省干旱标准的个例,分析其气象要素与实际灾害损失关联度,由此研究其致灾危险性,结果表明干旱灾害致灾危险性指数能正确反映一次干旱过程致灾能力大小,有利于减小干旱灾害风险评估工作难度。      

河池市冰雹气候特征及风险区划

利用1981～2010河池市气象观测站记录的冰雹资料及纪要栏记录雹灾资料,分析河池市冰雹气候特征,在对雹灾孕灾环境敏感性、致灾因子危险性、承灾体易损性等多因子综合分析基础上,构建冰雹灾害风险评价的指标体系和模型,对灾害风险程度进行评价和等级划分.最后,基于GIS平台进行叠加分析,绘制冰雹灾害风险区划图.     

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。     

低温阴雨对丹东地区粮食作物产量的影响

对丹东地区1978—2015年春季气象资料进行分析,分别从低温、寡照、多雨3个方面研究其对粮食作物造成危害程度的大小,将其划分3个不同的灾害等级。利用拉格朗日插值法计算出作物的期望产量,运用分离法将低温阴雨对粮食作物的损失分离出来,探讨低温阴雨年景与丹东地区粮食作物产量的相关关系。结果表明:(1)丹东地区稻谷、大豆产量都表现出明显的阶段变化。(2)低温型低温阴雨天气对作物的影响为:玉米大豆稻谷;寡照型低温阴雨天气对玉米、稻谷、大豆的影响相对较大,影响力为:大豆玉米稻谷;多雨型低温阴雨天气对玉米和大豆的影响较稻谷大得多。     

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。