沙漠地区风沙活动特征——以中国科学院风沙观测场为例

运用中国科学院风沙科学观测场的实测资料,对腾格里沙漠风沙环境特征进行初步分析,内容包括起沙风、风沙活动强度、风沙流结构和沙漠边界层的风速廓线.该地区的起沙风以6～8 m/s为主,占总起沙风的71.63%,其次为8～10 m/s,占19.24%,两者之和占90.87%;大风日数为4天;风向以W-N组风向为主;占全年的53.14%.年输沙势为36.56VU,风能属于低风能环境,单一主风向和单风态风环境.风沙流主要集中在地表的0.1 m,占总输沙量的95.46%.观测场近地层厚度大于50 m.     

黄土旱塬区麦田休闲期降水与土壤贮水的变化特征

为提高休闲期降水资源利用效率和确保区域粮食安全,利用1981—2020年陇东黄土高原旱作麦田定位土壤水分和气象观测资料,分析了冬小麦田休闲期间降水与土壤水分的变化特征及其影响因素。结果表明:(1)近40年陇东黄土高原休闲期降水以14 mm/10 a的速率增加,降雨总日数和小雨日数呈减少趋势,中雨、大雨日数呈弱增加趋势;(2)近40年休闲期1 m土层平均以9.5 mm/10 d的速率充水,贮水量平均增加97 mm,21世纪以来贮水量增加明显;(3)休闲期降水与1 m土层贮水增量符合二次函数关系,1 m土层开始贮存水分的降水阈值为175 mm,贮水增量与中、大雨总日数相关性最高,前期降水主要以土壤蒸发消耗为主,后期降水则大部贮存于土壤中;(4)休闲期1 m土层平均贮水效率为0.27,贮水效率随着麦收时的土壤墒情增加而线性递减,当麦收时1 m土层贮水量小于田间持水量的45%～48%时,贮水效率较高,1 m土层水分得到充分补充的降水阈值为388 mm。该研究成果揭示了近40年陇东黄土高原休闲期降水和土壤贮水的转化规律,同时为指导区域水资源高效利用提供科学依据。     

甘肃陇南冬小麦条锈病气象等级预测模型的建立与应用

甘肃陇南地区是中国小麦（Triticum aestivum）条锈病菌核心越夏区,其越夏菌量对中国中东部来年春季小麦条锈病发生发展程度影响很大。本研究利用陇南冬麦区14个代表站点1990-2007年的气象资料和条锈病资料,依病田率将气象条件划分为5个等级,采用逐步回归方法建立了小麦条锈病气象等级预测模型。经历史回代检验,预测模型误差达2个等级的占12%,完全准确的为25%;对于实际病害等级为1~2级的气象等级拟合误差达2个等级的为23%,其他都在1个等级之内,预测效果良好。     

北京7号桃树(Prunus armeniaca)盛花期霜冻害指标试验研究

以北京7号桃树为研究对象,低温强度为主导指标、≤0℃温度持续时间为辅助指标,建立桃树盛花期霜冻害指标体系。采用大田试验,低温霜箱模拟,并结合霜冻历史调查资料分析的方法,得到北京7号桃盛花期花器发生轻霜冻(受冻率≤30%)、中霜冻(受冻率31%～60%)、重霜冻(受冻率61%～80%)和特重霜冻(受冻率≥81%)不同强度霜冻灾害的温度指标分别为最低气温≥-1.8、-1.9～-3.2、-3.3～-4.1、≤-4.2℃;气温≤0℃持续时间分别为≤2.6、2.7～5.2、5.3～7.0、≥7.1h。     

甘肃省近30年平均降水空间模拟方法的研究

生态环境治理以及全球变化研究的需要强化了部分自然地理要素空间模拟研究的重要性。区域多年平均降水量是影响农业生产的主要气象因子,是合理规划种植制度的重要指标。降水资源的研究是有限的降水资源合理利用和配置的依据。本研究利用ArcMap地理信息系统,对国际主要的4种插值算法(距离权重法、趋势面法、样条函数法、普通Kriging法)进行分析,建立甘肃降水空间数据库,计算并比较分析了甘肃近30年平均降水量的时空变化。对各方法进行比较研究,然后根据插值精度选择其中精度最高的一种进行甘肃近30年的降水模拟。研究结果表明:在平均降水量模拟的4种算法中,普通Kriging的计算精度最高。利用最优的插值方法的栅格降水空间数据库,建立的多年平均降水资源信息系统,可快速计算研究区内任一地域单元中降水的总量及其空间变化,对降水资源模拟、工程规划、发展战略及决策管理,均具有重要的意义。     

许彦平等：甘肃河东地区小麦条锈病菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici）越夏气候区划

为明确气候变化等环境条件对小麦条锈病菌越夏区域和海拔高度的影响,采用修订的小麦条锈病菌越夏气象指标,即夏季最热8 d平均气温为主导指标、期间大气相对湿度为辅助指标,利用地理信息系统（GIS）,进行甘肃河东小麦条锈病菌越夏气候区划研究。结果表明,甘肃河东地区小麦条锈病菌可越夏范围向西向北有所扩展、海拔高度下限有所下降。陇中北部、陇中南部、陇东高原、六盘山区、陇南北部、陇南南部可越夏海拔高度下限分别为1 700、1 400、1 200、1 200、1 100 m和2 000 m,与二十世纪80年代相比,分别下降了600、200、200、200、500 m和500 m,区域范围向西向北扩展到了陇中北部和甘南州等地。可越夏区以上涉及国土面积达到了近790多万公顷（hm²）,占区域总面积的79%。     

黄土高原地区生长季参考作物蒸散量对主要气象要素的敏感性分析

为预测气候因子变化引起的区域参考作物蒸散量(ETo)的变化,以黄土高原地区为研究区,运用FAOPenman-Montieth方程计算了68个站点1961-2010年生长季参考作物蒸散量,并计算其对平均气温、太阳辐射、风速和实际水汽压的敏感系数,最后分析了敏感系数的时空变化特征.结果表明,黄土高原地区生长季ETo对实际水汽压最敏感,其次是太阳辐射和平均气温,对风速的敏感性最低;平均气温的敏感系数和实际水汽压敏感系数绝对值呈单峰型分布,二者分别在7月、9月达到最大值,太阳辐射敏感系数表现为持续上升趋势,风速敏感系数波动幅度最小,其值在4月最大;生长季气候因子敏感系数的空间差异性显著,平均气温敏感系数西部明显大于东部,太阳辐射敏感系数在高海拔地区形成高值区,风速敏感系数在西风带Ⅳ区形成高值区,实际水汽压敏感系数在黄土高原湿润地带最大.     

气候变化背景下甘肃省主要气象灾害综合损失特征

甘肃省气候类型复杂,气象灾害种类繁多,随着以变暖为主的气候变化的背景下,气象灾害造成的损失越来越大,灾害风险特征的认识及其对气候变化的响应亟待解决。鉴于此,本研究基于甘肃省1961以来主要气象站灾情实况资料,构建灾害风险指数-综合损失率,系统分析了甘肃省干旱、暴雨洪涝、风雹和低温灾害的时空变化特征,并就气候变化对其的影响做了探讨。结果表明:1961年以来,各种灾害风险发展具有面积增大和危害程度加剧的趋势。干旱是风险最大和最严重的灾害类型,其次是风雹和暴雨洪涝,低温冷害风险相对最小,其中干旱受灾、成灾和绝收率(25.2%、14.1%和2.2%)均明显高于全国平均水平(15.0%、8.1%和1.7%),增加速率(0.16%/10a、0.15%/10a和0.05%/10a)也均高于全国平均水平。风雹、暴雨洪涝灾害和低温冷害增加速率分别为0.29%/10a、0.45%/10和0.72%/10a。各年代际灾害风险变化特征具有明显的差异性。气候变化后,甘肃主要气象灾害风险均增加。     

甘肃省冬小麦干旱灾害风险评估及其区划

为提高西北旱作冬小麦干旱风险管理水平,选用甘肃省41个气象站1971—2016年逐日常规气象观测资料及甘肃省冬小麦农业生产相关资料,基于自然灾害风险理论,从危险性、暴露性、脆弱性、防灾能力4个因子出发,建立了甘肃省冬小麦干旱灾害风险评估模型,并用Arc GIS对甘肃省冬小麦进行干旱风险区划。结果表明:甘肃省冬小麦全生育期干旱高危险区和次高危险区主要位于陇中北部、陇东北部和陇南南部;高暴露区和次高暴露区集中在陇东和陇南地区;高脆弱区和次高脆弱区主要位于陇东大部;次低防灾能力区和低防灾能力区位于陇东大部和陇南北部。甘肃省冬小麦高风险区分布于庆阳市北部和陇南市南部,次高风险区和中度风险区主要位于陇东大部、陇中北部和天水市北部,省内其余冬小麦区属于次低和低风险区。该研究成果将为甘肃冬小麦防灾减灾及可持续发展提供一定理论依据。     

近10年石羊河流域水资源与生态环境遥感监测

在气候变暖的大背景下,石羊河生态环境发生了很大变化。针对流域生态环境的定量监测策略及关键技术,提出石羊河流域尺度的植被覆盖、水库面积、积雪面积等要素因子的快速监测方法,并具体通过实际监测水库蓄水前后面积、植被覆盖时空变化、积雪分布特征,分析石羊河流域生态环境。研究发现：1997-2006年,整个祁连山区域冰川积雪面积呈多波形变化,有线性增加趋势。其中,祁连山东段（石羊河流域上游）和中段积雪面积呈减少趋势,西段呈增加趋势。石羊河流域植被总面积整体上呈持续减少趋势,其中稀疏植被和茂密植被退化最严重,适中植被面积变化不大。红崖山水库面积基本呈增加趋势,最大值出现在2005年,是19.35 km2;最小值出现在2001年,为7.4 km2。