我国南北方气温和降水气候态变化特征及其对气候检测结果的影响

利用1961-2012年中国区域1353个站的年平均气温和年降水资料,分析南方和北方4种气候态的变化特征,并探索气候态的改变对南方和北方气候检测的影响。结果表明：气候变暖对气候态的影响较为明显,气候态的改变会使得南北方气候分析结果发生改变。北方近52年来年平均气温的升温趋势较明显,南方升温趋势较弱,南北方在I态、II态和III态下的年平均气温均呈现一致的增加趋势,但北方比南方升温更快。南北方年降水量的历年变化差异较大,北方年降水量呈现弱的“降-升-降-升”变化趋势,南方年降水量的历年变化较大,多项式趋势线呈“2峰3谷”。气候态的改变使得北方和南方的气温和降水等级均向着高等级移动,北方气温等级的变化受气候态的影响比南方更明显。     

广西农业旱灾对气温降水的响应特征

基于日降水量、日最高气温以及广西农业干旱的受灾面积和成灾面积资料,分析不同月份不同时间尺度的降水、最高气温与年度农业旱灾的相关关系,探讨广西农业旱灾对降水、气温响应的敏感时段及特征。结果表明:旱灾对不同时段的气温降水的响应不同。其中农业旱灾与降水呈反相关关系,其对降水的明显响应集中在6-11月份;受灾面积对一个月的降水可以有明显响应,而成灾面积对降水的明显响应在一个月以上;高温对农业旱灾有一定的影响,高温与降水不足的叠加可加剧旱情。     

辽宁西部农作物生长季干旱风险及降水满足度研究*

[目的]掌握干旱灾害变化特征,为农业生产决策支撑,利用辽宁西部11个气象监测站1951—2017年气象观测数据,[方法]选用干湿指数作为干旱指标及其积分湿润指数方法,采用气候诊断分析方法,研究农作物生长季干旱变化特征,干旱风险程度,降水量对农作物的满意程度,并分析气象要素与干湿指数的相关性。[结果]结果表明：辽宁西部地区1951—2017年农作物生长季及各月时间尺度干湿指数呈减小趋势,干旱趋势明显,农作物生长季(5—9月)和9月成熟期干旱程度表现最为突出,从轻旱上升到中旱等级。农作物生长季降水的农作物满足度明显在下降,使干旱风险度明显升高。农作物生长季干湿指数年际变化在1995/1996年发生由高到低突变,突变后干旱程度升高0.8个等级；干旱风险度年际变化在1995/1996年发生由低到高突变,突变后干旱风险度升高14.0%；降水满足度年际变化在1998/1999年发生由高到低突变,突变后降水满足度下降17.7%。干湿指数与气温、日照时数、蒸发量、辐射呈负相关,与降水、风速、空气相对湿度呈正相关,其中干湿指数与气温、降水量、空气相对湿度有较强的相关性。[结论]辽宁西部地区干旱化日趋严重,调整农业结构势在必行。     

1996年度黑龙江省气候影响评价

１９９６年度黑龙江省气候影响评价陈莉（黑龙江省气候中心１５００３０）１气候概况１９９６年全省气温偏高，降水稍少，日照时数正常偏少，无霜期比历年平均长３天。主要自然灾害是干旱，但作物生长关键期透雨适时，减缓了旱灾程度。其它灾害时间短，范围小，影响程度较...     

近50 a南方农业干旱演变及其影响

干旱是威胁农业生产的最主要农业气象灾害之一,随着气候变暖,近年来干旱对中国南方地区的影响也越来越大。为了清楚地了解气候变化背景下,南方农业干旱的演变规律及其对农业的影响,以江南、华南和西南地区为研究对象引入安全种植指数、农业水资源承载力饱和度等概念来探讨干旱对南方农业及其种植结构的影响。结果发现,研究区域正处在气温显著上升阶段,变暖明显,蒸散增加。尽管农业干旱频率减小,但其危害程度显著增大(尤其是西南地区),并具有明显的季节性,危害的主要作物为南方双季晚稻和西南冬小麦。从农业水资源的利用情况来看,西南地区水资源饱和程度高,用水压力较大,近年干旱高发均与水资源不足、分布不匀关系密切。综合考虑研究区域水资源、作物耗水、干旱风险以及种植习惯等因素,建议西南区在保持当前种植规模不变的前提下,适当减少水稻种植、增加玉米面积,或减少冬小麦种植;江南和华南区,保持早稻种植规模或适当扩大,缩减晚稻规模,可改种玉米、豆类或薯类等耗水少的作物。     

ENSO对全球及中国农业气象灾害和粮食产量影响研究进展

厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）是全球性年际气候变率的主导模式,ENSO通过影响全球的大气环流,对全球许多地区的气温、降水和由气温、降水异常导致的农业气象灾害（如低温冷害、旱涝灾害等）及农作物生长发育、产量形成产生影响。综述前人对ENSO影响研究进展,所得主要结论如下：1）从全球范围来看,厄尔尼诺年,全球气温偏高,陆地平均年降水量减少;拉尼娜年,全球气温偏低,陆地平均年降水量增加;不同季节和不同类型EN-S0对全球气温和降水的影响有差异。在中国,厄尔尼诺年,大部分地区冬春季气温偏高,夏秋季气温偏低,拉尼娜年,大部分地区冬春季气温偏低,夏秋季气温偏高,不同年代下ENSO对我国气温的影响有所变化;厄尔尼诺年,全国降水以偏少为主,且ENSO对我国不同地区降水的影响与ENSO类型、发展阶段和发生年代有关。2）厄尔尼诺年,我国北方大部分地区初霜冻偏早,吉林延迟型冷害增加,黑龙江低温冷害多发,华北和西北地区易发生干旱;拉尼娜年,我国北方大部分地区初霜冻偏晚,西北地区易发生洪涝。气候变暖背景下,厄尔尼诺与东北低温的关系更为复杂。ENSO循环的不同阶段会影响我国旱涝的地区分布。3）厄尔尼诺年和拉尼娜年,全球水稻、小麦和玉米均以减产为主,不同国家和地区影响各异。其中,厄尔尼诺年,美国、巴西和阿根廷玉米产量增加,中国和津巴布韦玉米产量降低,印度小麦和水稻及菲律宾、印度尼西亚的雨季水稻均减产;拉尼娜年,美国、巴西和阿根廷玉米减产,印度小麦和水稻增产。在中国,厄尔尼诺对水稻和小麦产量的影响程度与当地灌溉条件有关。以上结论可为我国防御低温冷害、干旱等农业气象灾害,保障粮食安全,制定科学政策提供理论参考。     

中国夏季和冬季极端干旱年代际变化及成因分析

依据1961～2009年中国区域540个气象站的夏、冬季气温和降水数据,首先采用气候变化趋势转折判别模型（简称PLFIM）分析了中国区域8个分区夏、冬季气温和降水的年代际变化,而后利用PDSI干旱指数研究了夏、冬季极端干旱在年代际尺度上的时空变化特征及其成因。结果表明:1961～2009年中国夏季极端干旱发生率北方大于南方,冬季则为在东部多而在西部少。夏季和冬季极端干旱发生概率在最后一次年代际转折后都呈增加趋势。在区域尺度上,夏季东北、华北和西北地区增加明显,冬季东北、华北、华南、西南地区增加显著。其中,降水在20世纪90年代以前的极端干旱变化中起主导作用,而后由于气候变暖所引起的极端干旱增加趋势逐渐增大,与降水变化的作用相互叠加。     

内蒙古牧区春季旱灾致灾因子危险性致灾阈值分析

以内蒙古58个牧业旗县为分析区域,以北方牧区频繁发生的旱灾为分析对象,从旱灾的致灾因子危险性指标的致灾阈值着手,通过各指标干旱等级阈值的划分,与灾害发生实际情况对比,选择适合不同下垫面的干旱指标等级划分标准,根据此标准确定致灾因子强度,统计发生概率,通过干旱致灾危险性指数的计算方法,完成内蒙古牧区春季旱灾潜在致灾因子危险性区划。分析结果如下:用降水距平百分率指标作为干旱的评定标准,不同的下垫面选用不同的干旱等级阈值,草甸草原、森林植被用气象干旱降水距平百分率指标干旱等级阈值效果较好;典型草原用北方干旱降水距平百分率指标典型草原干旱等级阈值;荒漠草原、沙地植被、荒漠均用北方草原干旱降水距平百分率指标荒漠草原干旱等级阈值;人工植被用气象干旱或农业干旱降水距平百分率指标干旱等级阈值。内蒙古牧区春季干旱潜在致灾因子危险性程度由东北向西南呈逐渐增加的趋势,春季干旱对内蒙古中西部牧区的影响较大。     

陕西农业干旱灾害分析评估

根据1951—2000年陕西省降水、主要农作物受旱、成灾面积资料,用降水的Z指标法、农业旱灾率,确定陕西旱涝和农业旱灾等级,分析了干旱灾害特征;建立了一套陕西干旱灾害评估的指标体系,即干旱等级指标、农业旱灾指标、粮食减产评估指标。计算分析表明,陕西地区50a来,干旱以90年代最严重,70年代次之,农业旱灾以重大旱灾事件为主,而且旱灾有增加趋势。空间分布上有南少北多的特点,干旱指数与农业粮食减产量成正比关系。     

甘肃省气候暖干化与农业干旱灾害的联系

基于甘肃省59站的1961～2008年月平均气温和月降水量资料,计算了陆面蒸散量、干燥度及线性变化率,揭示了甘肃省气候暖干化的事实,分析了暖干化及与农业干旱灾害的联系。结果指出:甘肃近48a气温呈上升趋势,降水量呈减少趋势,干燥度呈增大趋势,气候暖干化趋势明显;气候暖干化导致了干旱灾害频繁发生,是农业受旱灾面积扩大,粮食减产的主要原因。     

基于风险区划的农业干旱保险费率厘定——以河北省冬麦区为例

近年来,在气候变化和极端天气气候事件频发的背景下,干旱等农业气象灾害的频发已对我国尤其是河北省的粮食生产和农业发展的可持续性带来了严重威胁。选择或构建合适的农业干旱灾害风险指标开展干旱风险区划,并在此基础上进行灾害的保险费率厘定对于丰富农业保险模式,促进农业保险经营的稳定和发展具有重要的应用价值。本文基于作物水分亏缺率指数、降水距平百分率指数和抗旱指数等指标,构建干旱综合风险指数并开展风险区划研究;利用修正后的纯保险费率,得到适用于本研究区的保险费率厘定模型,探寻一种能较全面改善目前农业保险经营弊端的保险模式,从而实现冬小麦农业保险的持续健康发展。     

基于标准降水指标的新疆干旱特征演变

运用标准降水指标 (Standardized Precipitation Index, SPI) 对新疆地区53个雨量站1957—2009年日降水量资料进行全面分析,研究了不同干旱等级发生概率的空间分布变化规律。同时,采用Mann-Kendall趋势检验法分析了各月份标准降水指标值、干旱强度和干旱历时的变化趋势,探讨了新疆地区干旱时空演变特征。结果表明:北疆易发生中等及以上干旱,而南疆易发生轻度干旱。总的来说,北疆干旱强度有下降的趋势,干旱历时趋于缩短,南疆南部干旱强度和干旱历时有轻微上升,东疆中部干旱情况显著恶化。具体来说,北疆冬季干旱程度有减弱趋势,而对于农业生产较重要的春、夏、秋季,西部干旱加剧;南疆夏季干旱有减弱趋势;东疆中部四季干旱程度有轻微加剧趋势。     

基于GIS的雪灾风险区划

依据巴彦淖尔地区冬春季节降水少、年变率大的气候特点和易形成雪灾的量级指标进行雪灾风险区划。选取1971—2010年11月到次年3月,日降雪量大于等于3mm,并出现积雪和结冰现象为研究对象,分析了降雪量大于等于3mm的降雪日数和积雪深度大于等于5cm的积雪日数年代际变化,结合民政部门历史灾情记载、实地调查、农牧业现状以及各种基础资料数据与GIS技术,从致灾因子、脆弱性评估分析方面,在NOAA卫星遥感雪覆盖监测图像上,利用加权综合与层次分析法,构建雪灾判别模型,得出巴彦淖尔地区雪灾风险区划:雪灾最严重的地区为五原县大部、乌前旗南部和东北部部分区域、乌中旗东南和西南两区域、乌后旗的海力素附近大片区域。     

江西省旱涝灾害风险评估与农业可持续发展

采用旱涝受灾率、成灾率、降水变率、脆弱度、灾害损失率、干旱指数等要素,评估了江西省旱涝灾害风险的时空分布特征.并根据江西省旱涝风险的时空分布特征,提出防灾减灾对策,防御和减轻旱涝灾害,以达到农业可持续发展的目的.研究结果表明,江西省每年都存在不同程度的旱涝风险,且洪涝风险大于干旱风险;干旱风险的变异程度小于洪涝风险.其空间分布为干旱风险北部重于南部、山区轻于平原;洪涝风险东部重于西部、南部轻于北部.     

桂林干旱风险评估及人工增雨抗旱研究

利用灾害风险评估方法,对桂林干旱的致灾因子和承灾体脆弱性进行分析,对干旱灾害风险进行综合评估。评估结果是桂林东南为全市干旱高风险区,西北为干旱低风险区。根据干旱发生情况及风险评估结论,对人工增雨作业方式进行研究。由于不同季节降水云系的云体负温区的高度和厚度差异,作业方式可分为夏秋季节和冬春季节两种,总的目标是要将AgI成冰核播撒到云体内的负温区,才能达到对云体催化,增加地面降水的目的。     

青藏高原及邻近地区的气候特征

利用中国710个站(青藏高原72个站)的气温和降水资料,分析了青藏高原的气候特征及与中国区域气候异常的联系。结果表明：中国多雨日区域随季节分布大致可以分为华南区、华南一青藏高原东南部区、青藏高原区以及华西区共5个区域,多雨日区自东向西移动。青藏高原东南地区降水特征呈双峰型,西北呈单峰型;西南部存在明显的“高原梅雨”、伏旱和秋雨。林芝地区的遥相关分析表明：冬季温度与青藏高原同期温度为正相关,与我国其它大部分地方为负相关;夏季降水与青藏高原南部和长江中下游地区同期降水为正相关,与高原北部同期降水呈反相关关系;冬季温度与黄河到长江流域之间区域夏季降水呈反相关关系。     

Climate factors during key periods affect the comprehensive crop losses due to drought in Southern China

Southern China is a major grain-producing area, but has been suffering from increasingly serious droughts caused by global warming. As a result, crop losses have become serious. To provide insights into these losses, we obtained data to support a systematic and comprehensive analysis of how agricultural drought has caused crop losses from 1961 to 2011 and of the relationship between these changes and the climatic factors responsible for the losses. We found an obvious increase in the loss of crops due to agricultural drought in southern China, with the greatest increase in crop loss in the southwest and smaller increases in the south and southeast. Moreover, because each crop growth stage is affected differently by climatic factors and because the values of these factors show an uneven seasonal distribution, the losses were greatest when changes in various climatic factors occurred during key crop developmental periods. The fittings of the relationship between crop loss and various climatic factors was often strongest based on data from key developmental periods rather than based on data for the whole year. In addition, we found improved prediction of losses using multiple regression, and developed a model for assessing crop losses. Our results provide a scientific reference for developing methods to evaluate the losses caused by agricultural drought in southern China.

     

广西甘蔗秋旱灾害风险评估技术初步研究

为增强对广西甘蔗秋旱灾害的风险评估和应急管理能力,利用气象、植被、基础地理信息和社会经济数据,根据风险三角形理念,从广西甘蔗秋旱灾害的危险度、受灾可能性和承灾体脆弱度3个方面,选择因子构建甘蔗秋旱灾害风险评估的指标体系,采用层次分析法构造判断矩阵以确定各指标和因子的权重,构建评估模型,并计算广西甘蔗秋旱灾害风险指数,再基于GIS绘制广西甘蔗秋旱灾害风险区划,结果显示:高风险区和较高风险区主要分布在来宾和崇左等市的局部地区,低风险区主要分布在桂东南地区。利用灾情数据进行验证表明:广西甘蔗秋旱灾害风险分布与甘蔗灾情损失空间分布情况基本一致。     

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。     

广西2006年气候特点及其影响评价

2006年,广西平均气温偏高,平均降水量接近常年,时空分布极不均匀,春、秋季降水偏少,干旱严重;夏季降水集中、暴雨洪涝灾害严重。年内影响广西的热带气旋有6个,比常年偏多,其中第4号强热带风暴“碧利斯”和第6号台风“派比安”给广西造成了较严重的损失。总的来看,2006年广西气象灾害较常年偏重。气候对农业、水电、交通运输的影响有利有弊,对人体健康的影响属正常年景,对盐业、旅游业的影响属偏好年景。