江西省双季稻气象灾害风险评估研究

利用GIS技术,分析了江西省14个代表台站1956—2012年气候资料,并根据江西省双季稻生长发育对气候条件的要求,对影响江西省双季稻的3个主要农业气象灾害(小满寒、高温逼熟、寒露风)指标进行风险评估。结果表明,江西省早稻主要受小满寒和高温逼熟影响,晚稻主要受寒露风影响。小满寒灾害的高风险区主要包括修水、宜春、景德镇、玉山和广昌等地,高温逼熟灾害的高风险区主要包括赣州、遂川、广昌、吉安、贵溪、玉山和修水等地,寒露风灾害的高风险区主要包括修水和宜春。江西省早稻气象灾害中度风险等级区分布于江西省平原和盆地,重度风险等级区大体分布于周围山地丘陵地区。晚稻气象灾害重度风险区主要位于西南部地区。     

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。     

肇庆市降水与地质环境耦合的地质灾害预警方法

对1991~2003年肇庆市发生的21例地质灾害的资料进行分析,运用降水与地质环境耦合的预警方法,得出相对固定的全市地质灾害易发程度分区图,并确定各易发区诱发灾害的气象预警指标及判别值,根据逐日的降水预报按二维综合判别模型计算输出地质灾害预警等级结果。在2006年4~9月期间进行预测检验,准确率达83%,证明它是实用而有效的。     

日光温室番茄寡照低温灾害预警模型构建技术研究

利用2011—2015年（11月—次年5月）临淄、莱芜、利津的日光温室小气候和自动气象观测站逐日资料,采用结构方程（SEM）和层次分析（AHP）等方法,甄别了寡照低温灾害的致灾因子,构建了日光温室番茄寡照低温灾害预警模型。利用2016年11月1日—2017年5月31日山东临淄、莱芜、利津、平度、章丘及2015年11月1日—2016年5月31日天津静海、河北徐水日光温室小气候和自动气象观测站逐日观测资料对模型进行独立样本检验。结果表明：1）3 d以下（1～3 d）寡照低温灾害致灾因子包括前1日温室内最低气温、前1日温室外最低气温、前1日温室内最低20 cm地温、当日温室外最低气温、前1日日照时数,4 d以上（4～12 d）寡照低温灾害致灾因子包括前2日温室内最低气温、前1日温室内最低气温、前1日温室外最低气温和前2日温室外最低气温;2）应用山东临淄、莱芜等5地及天津静海、河北徐水日光温室主要生产季内3 d以下、4 d以上寡照低温灾害实际发生情况对模型预警结果进行检验,预警等级与实际低温等级完全一致的平均准确率分别为72%和74%,误差在1个等级以内的分别为99%和98%。     

气候变暖对我国南方水稻可种植区的影响

利用我国南方稻区214站1961—2009年逐日气象资料,研究气候变化对南方水稻可种植区的影响。研究结果显示：气候变暖使南方稻区活动积温（日平均气温≥10℃）明显增加,49年增加了324.4℃?d。同时水稻生长季长度也明显延长,49年延长了17.9 d。双季稻可种植区北界明显北移,三季稻可种植区北界略有北移,20世纪60—80年代,双季稻可种植区仅限于长江以南地区,但21世纪初以来的10年双季稻可种植区北界移到长江以北,即向北推移近300 km,从而使新增双季稻可种植区扩展到四川东北部、贵州东部、重庆、湖北大部、安徽中部以及江苏南部。     

江西省早稻雨洗花灾害时空变化及分区

雨洗花灾害是江西省早稻的主要农业气象灾害之一。基于1981-2017年江西省早稻种植区81个气象站逐日降水量资料和14个水稻观测站发育期和产量资料,利用旋转经验正交函数分解（REOF）等方法,探讨江西省早稻雨洗花灾害的时空变化和分区特征并得到典型场。结果表明:江西省早稻雨洗花灾害发生频率总体呈东北高、西南低,赣北南部高、两侧低的分布特征,高值区位于萍乡北部、宜春南部、新余、南昌、抚州北部至赣东北地区,发生频率在60%以上,低值区位于赣州和吉安西南部,发生频率低于40%。轻度雨洗花灾害持续影响江西省大部分地区,且自1992年以来呈现发生频率增加、影响范围扩大的趋势;重度灾害主要发生在赣东北,经历了两个活跃期和两个低发期。根据REOF分析结果,可将江西省早稻雨洗花灾害划分为赣北南部、赣中、赣东北、赣南和赣北北部5个区域。赣东北为重度雨洗花灾害高风险区,赣北南部为轻度雨洗花灾害高风险区,赣中、赣北北部为轻度雨洗花灾害次高风险区,赣南为雨洗花灾害低风险区。     

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。     

拉萨-林芝铁路沿线主要气象灾害风险研究

基于1980~2010年拉萨-林芝铁路沿线17个地面站的气象资料、2019年西藏统计年鉴和西藏自治区地理信息数据资料,运用自然灾害风险综合指数法、层次分析法以及GIS空间处理技术,分析了孕灾环境脆弱性、灾害因子危害性和承灾体脆弱性,建立了拉萨-林芝铁路沿线主要气象灾害的风险研究模型,完成了拉萨-林芝铁路沿线主要气象灾害风险等级区划。结果表明:拉萨-林芝铁路沿线闪电高发季节是夏季和早秋,占91.23%;暴雨高发季节是盛夏和秋季,占93.60%;暴雪主要发生在冬季,占87.06%;大风主要发生在春季,占74.59%。拉萨-林芝铁路沿线暴雪灾害高风险区主要分布在林芝东南部和米林以东,大风灾害高风险区主要分布在加查和朗县附近,闪电和暴雨灾害高风险区主要分布在林芝市和山南市附近。      

农林重大病虫害和农业气象灾害的预警及控制技术研究

1 农业气象灾害预警技术研究 对华北农业干旱、东北作物低温冷害、江淮小麦油菜渍害、华南经济林果寒害和水产寒害等农业气象灾害分别建立了统计预测模型和机理预测模型相结合、长中短不同预报时效相结合的预警预测模型.其中作物生长模型与区域气候模式相结合的新一代农业气象灾害预测技术在实现区域尺度预测应用上取得重要进展;各类预测模型在灾害指标、预测方法上取得新的突破,预报准确率进一步提高.在此基础上,成功研制出包含多种预测方法、不同预报时效、可供准业务运行的农业气象灾害多灾种综合预测预警系统.课题研制的模型进行了业务试验,部分成果如广东经济林果寒害预警已投入业务运行.课题于2005年12月顺利通过项目主持单位农业部组织的专家验收.该课题成果代表了我国目前农业气象灾害预警预测研究的最新进展和水平,对于进一步开展和提高其他地区、其他灾害的预报能力具有一定的推广借鉴作用和应用前景.     

农林重大病虫害和农业气象灾害的预警及控制技术研究

1 农业气象灾害预警技术研究 对华北农业干旱、东北作物低温冷害、江淮小麦油菜渍害、华南经济林果寒害和水产寒害等农业气象灾害分别建立了统计预测模型和机理预测模型相结合、长中短不同预报时效相结合的预警预测模型。其中作物生长模型与区域气候模式相结合的新一代农业气象灾害预测技术在实现区域尺度预测应用上取得重要进展；各类预测模型在灾害指标、预测方法上取得新的突破，预报准确率进一步提高。在此基础上，成功研制出包含多种预测方法、不同预报时效、可供准业务运行的农业气象灾害多灾种综合预测预警系统。课题研制的模型进行了业务试验，部分成果如广东经济林果寒害预警已投入业务运行。课题于2005年12月顺利通过项目主持单位农业部组织的专家验收。该课题成果代表了我国目前农业气象灾害预警预测研究的最新进展和水平，对于进一步开展和提高其他地区、其他灾害的预报能力具有一定的推广借鉴作用和应用前景。     

双季稻主要气象灾害研究进展

热害、洪涝、干旱和冷害是影响我国双季稻安全生产的主要气象灾害。气候变化背景下,双季稻遭受的极端气候事件增加,应对气象灾害的任务更加紧迫。我国双季稻主要气象灾害的时空分布特征不同:热害、洪涝和干旱发生频率整体呈增加趋势,西部南部较高;冷害弱减轻,北高南低,不同生育期存在差异。文中对双季稻生产的影响、监测预警技术（站点监测、遥感监测、指标预警、数理统计和动态机理模型）以及防御气象灾害的减灾保产技术进行了阐述。针对当前气候资源的时空分布特点以及关于双季稻气象灾害研究存在的不足,提出了双季稻气象灾害在未来研究中需要重点关注的科学问题,即双季稻气象灾变过程及其动态监测指标体系、气候变暖背景下双季稻气象灾害遥感监测技术及其气象灾损动态评估技术、星-地耦合的双季稻气象灾变过程数值模式研发、双季稻种植制度对气候变化的适应性及其抗灾减灾新技术与示范研究,为双季稻有效防御气象灾害和稳产高产提供依据和技术支撑。     

春季低温连阴雨灾害对农作物产量影响评估

依据河南省春季低温连阴雨灾害标准,对信阳市1971—2007年春季达到低温连阴雨过程标准的气象资料,分别从3月低温上,4月低温、连阴雨以及低温连阴雨,5月连阴雨等不同的致灾因子持续时间长短、对农作物造成危害程度的大小,将其划分3成个不同的灾害等级。用拉格朗日插值法计算作物的期望产量,用分离法将春季低温连阴雨灾害对作物造成的损失分离出来。结果发现,不同时段的春季低温连阴雨对水稻、小麦、油菜和茶叶造成的危害程度是不同的,以4月低温连阴雨和5月连阴雨危害最大。定量评估春季低温连阴雨灾害损失对防灾减灾和政府决策具有十分重要意义。     

湖南晚稻洪涝过程等级指标构建与演变特征

以湖南晚稻为研究对象,基于1961—2010年双季晚稻种植区68个气象站的降水资料、17个农业气象观测站的生育期观测资料,采用历史灾情反演方法,构建晚稻大田生长期3个生育时段、3个洪涝等级的洪涝灾害样本125个,应用Q-Q图拟合、W检验和t分布区间估计方法,计算晚稻分生育期（移栽-分蘖期、拔节-孕穗期、抽穗-成熟期）不同洪涝致灾等级（轻、中、重）的过程降水量临界值,构建晚稻洪涝过程等级指标,并进行独立样本验证检验;应用M-K检验等方法分析1961—2010年湖南晚稻洪涝的时空演变特征。结果表明:指标验证与历史记录有较高一致性;同一洪涝等级的指标阈值从大到小依次为抽穗-成熟期、拔节-孕穗期、移栽-分蘖期;20世纪60年代和90年代是湖南晚稻洪涝发生最严重的年代,总洪涝次数在1994年发生突变;晚稻轻涝在抽穗-成熟期发生率最高,中涝和重涝在拔节-孕穗期发生率最高;总洪涝的高发地区位于郴州、岳阳地区;随年代推移,晚稻各等级洪涝和总洪涝高发区均呈现由北向南的变化。     

丹东地区地质灾害气象预警系统

利用1974—2003年凤城、宽甸地区地质灾害实地调查资料和同期常规气象资料,分析了丹东北部山区地质构造特点及各类地质灾害发育的一般规律,讨论了强降雨尤其是暴雨对地质灾害发生的影响,在此基础上提取了相关因子,应用多元线性回归方法,建立了丹东地区地质灾害预报方程和丹东市地质灾害气象预警系统。通过2004年汛期的初步试用,证明该系统具有较好的预报能力。     

基于灾害风险理论的湖北水稻高温热害风险分析及区划

高温热害是长江流域最主要的气象灾害之一,科学评估热害风险是防灾减灾的基础。本文利用近60年气象观测资料,对湖北高温热害的时空分布特征进行了分析;基于自然灾害风险基本理论,建立了包括影响水稻结实率关键期的热害强度、灾害发生时承灾体实际暴露度、灾害脆弱性等因素的高温热害风险评价模型,并进行了风险分析与区划。结果表明：高温天气出现概率高的时段是7月下旬,其中7月第6候为最高。从高温热害风险指数上来看,7月第3候抽穗开花水稻的热害风险最高,此后随时间的推移,热害风险降低;湖北现行的一季中稻抽穗开花期处于风险较高的时段,推迟5天其热害风险指数可下降20%左右;推迟15天以上热害风险指数将降低50%以上。江汉平原稻区是湖北高温热害风险低发地区,鄂东南及鄂西北地区是热害风险高发地区;针对各区热害特点提出了风险应对措施。     

三门峡苹果气象灾害气象服务效益评估一

选择三门峡苹果种植有代表性的低海拔的塬区、海拔较高的浅山区和海拔最高的高山区,以德尔菲法作为评估方法,通过问卷调查及专家评估的形式,依据气象服务效益贡献率评估模型,对苹果主要气象灾害的气象服务效益进行分析和评估.结果表明：苹果主要气象灾害的气象服务效益贡献率总体为6.5％,冰雹气象灾害的气象服务效益贡献率最高,其次是低温冻害气象服务效益贡献率,高温和连阴雨气象服务效益贡献率处于中间,干旱的气象服务效益贡献率最低.     

江西省早稻雨洗花灾害指标构建与灾损评估

构建早稻雨洗花灾害指标及适于早稻产量估算的灾损评估模型,对开展早稻雨洗花灾害监测、损失评估、灾害保险等具有重要意义。该文以江西省早稻为研究对象,利用1981-2015年14个水稻气象观测站逐日气象资料和农业气象观测资料,筛选出基于早稻抽穗扬花期间过程降水量、最大降水量、降水日数及实际产量的雨洗花灾害样本78个,在此基础上,利用相关分析、正态分布以及主成分回归法,建立了雨洗花灾害指标和灾损评估模型,并对其进行验证。结果表明:抽穗扬花期降水对雨洗花灾害形成有显著影响,其主要影响时段为抽穗扬花普遍期前后5 d内,关键时段为抽穗扬花普遍期前后3 d内。日降水量40 mm可作为早稻抽穗扬花期雨洗花灾害临界指标。以该指标为基础,统计日降水量不低于40 mm的降水日数及其对应的累积降水量,当累积降水量为40~170 mm时,为轻度雨洗花灾害,早稻一般减产小于15%,平均减产10%;当累积降水量不小于170 mm时,为重度雨洗花灾害,早稻一般减产不低于15%,平均减产22%。指标验证结果与历史实际灾害发生情况有较好的一致性。雨洗花灾损评估模型检验结果表明:雨洗花年模拟产量与实际产量吻合度较高,平均相对模拟误差为4.3%,78.0%的资料相对误差在5%以内,可利用该模型对雨洗花年的早稻减产率进行模拟和预测。     

基于GIS的承德市精细化山洪灾害风险区划

为有针对性地做好山区山洪灾害防御,基于近25年加密区域站和国家站气象资料与310个山洪灾情资料,研究精细到乡镇的承德市山洪灾害1小时雨量阈值与3小时雨量阈值；从致灾因子危险性、孕灾环境敏感性和承灾体脆弱性3个方面,应用层次分析法和专家打分法,建立承德市山洪灾害风险评估模型,基于GIS制作承德市精细化山洪灾害风险区划。结果表明: 承德市山洪灾害较高风险等级以上面积为14318.99km2,占承德总面积的36.2%,中风险等级面积约为11719.38km2,占承德总面积的30%,其余均为中风险等级以下。承德市山洪灾害高风险区主要位于丰宁、隆化大部分地区和市区部分区域以及宽城东南部。