近40a黄土高原酿酒葡萄春霜冻气候风险评估

选取黄土高原酿酒葡萄产区13个气象站点1981−2020年春霜冻期(4月1日−5月31日)逐日最低气温观测资料,运用数理统计和空间分析方法,研究不同年代黄土高原酿酒葡萄春霜冻灾害发生站次比、频率、日数、强度及风险,评估黄土高原酿酒葡萄春霜冻气候风险。结果表明:1981−2020年,黄土高原酿酒葡萄春霜冻期平均日最低气温呈极显著上升趋势(P<0.01),气候倾向率为0.42℃·10a^(-1);日最低气温极小值呈极显著下降趋势(P<0.01),气候倾向率为−0.75℃·10a^(-1);日最低气温极小值的气候倾向率负值主要分布在产区北部或南部零星地区,左权地区降温(0.76℃·10a^(-1))达显著水平(P<0.05)。黄土高原轻度春霜冻发生站次比下降,中度、重度及综合春霜冻上升;轻度、中度春霜冻频率和日数降低,重度春霜冻频率、日数增加,且重度春霜冻强度呈显著增加趋势(P<0.05),春霜冻综合频率、日数降低,强度呈显著增加趋势(P<0.05);各级春霜冻频率、日数、强度自西南向东北增加。黄土高原酿酒葡萄气候风险特征为轻、中度春霜冻的风险降低,重度和综合风险增加;高风险区域主要分布在北部的左权、太古等地,低风险区域主要分布在南部的鄠邑区、渭南等地。

不同气候变化情景下中国北方苹果花期霜冻风险研究

中国北方苹果主产区位于华北平原和黄土高原,苹果花期霜冻灾害事件对果农收入和产区经济造成严重影响。未来气候变化会加剧极端天气气候事件的发生频率和强度。本研究基于NEX-GDDP共享的气候模式数据,利用泰勒图选取对苹果花期最低气温拟合能力最优的7个模式,计算未来苹果花期最低气温年遇值,采用极值分布传递函数校正方法对其订正,预估气候变化下中国北方苹果霜冻灾害及减产风险。以研究区各地遭遇30a一遇的苹果花期霜冻灾害强度为例,RCP4.5情景下未来近期和远期,河南、山西、陕西北部、宁夏北部区域为主要受灾区域,以最低气温−3~−2℃为主,减产率最高的为河南、宁夏、山西、陕西省北部地区,中国北方苹果总减产率在2.47%~5.22%。RCP8.5情景下,最低气温−3℃以下霜冻灾害区扩大至河南全境、山东中部等地,中国北方苹果总减产率在4.57%~12.39%。未来这些地区苹果种植需加强对霜冻灾害风险的防范。

茶树喷灌防霜中植株储水/冰量动态变化与影响因素研究

喷灌是园艺作物有效的防霜技术之一。为确定茶树喷灌防霜需水量和节约水资源,需研究喷灌过程中植株的储水/冰量动态变化及影响因素。本文设计了一种防滴落、茎杆水收集及称量组合装置,可直接精确获取整株茶树的储水/冰量;试验分析非冻结和冻结、微量和摇臂2类喷头条件下储水/冰量变化的异同;最后探究了冻结下微量喷头喷灌时长对储冰量和茎杆水量的影响。研究结果表明,非冻结条件下,茶树储水量变化经历积累、动平衡和干燥3个阶段;冻结条件下的储冰量随喷灌进行持续增加,并在停喷后较长时间内保持不变,即积累和保持阶段,随后依次经历融化流失和干燥阶段;相同喷灌压力和时长下,微量喷头的储水量和储冰量分别是摇臂喷头的1.2倍和2.0倍;微量喷头喷灌时长对最大储水量无明显影响,约为0.22 kg,最大储冰量则随喷灌时长的增加而显著增加,1.5 h的储冰量是0.5 h的2.9倍。微量喷头作用的茎杆水量,在非冻结和冻结条件下也较高,分别是摇臂喷头的3.0倍和2.7倍。本文研究了茶树植株表面储水/冰量变化及影响因素,改进了灌木类植物冠层截留量的测量方法,为提升防霜效果和实现精准喷灌奠定了基础。

春季酿酒葡萄园气温梯度差异分析及模拟

【目的】提高酿酒葡萄晚霜冻预报预测的准确性,为科学调控酿酒葡萄园小气候及防御晚霜冻灾害提供理论依据。【方法】利用宁夏贺兰山东麓14个酿酒葡萄园2019—2022年4—5月农田小气候站50 cm和150 cm气温梯度的观测资料,对比分析了酿酒葡萄园春季气温、霜冻发生日数和程度、低温小时数以及典型霜冻日的气温梯度差异,建立了春季植株生长层最低气温的线性拟合模型。【结果】春季酿酒葡萄园气温存在梯度差异,其中150 cm最高气温低于50 cm,梯度差为0.1~0.8℃,150 cm最低气温高于50 cm,梯度差为0.2~1.1℃;基于酿酒葡萄晚霜冻气候指标,利用50 cm最低气温判定的霜冻发生总日数较150 cm总体偏多1~7 d,霜冻程度偏重;在典型霜冻日的夜晚降温阶段,越接近地面气温越低,不同酒庄气温梯度差异不同,其中JSY和MY酒庄的气温梯度差超过3.0℃;霜冻日出现≤0℃的小时数也存在梯度差异,平均差值为19.6 h,其中HD酒庄差值最大,为49 h;基于150 cm日最低气温建立的分产区、分酒庄以及不分产区不分酒庄的植株生长层最低气温线性拟合模型整体效果较好,其中分酒庄的模型拟合效果最好,R^(2)大于0.99的酒庄数超过50%,误差算术平均值为0.4℃。【结论】春季酿酒葡萄园最低气温的梯度差异最大,利用50 cm最低气温判定的霜冻日数更多、程度更重、低温小时数更多,更接近实际霜冻发生过程。此外,分酒庄的最低气温线性拟合模型更适合模拟植株生长层最低气温。

2023年4月28—29日冻害对陇东苹果花期的影响分析

本研究以2023年4月28—29日陇东地区发生的苹果严重冻害事件为案例,旨在通过分析气象数据和苹果发育期资料,探讨不同品种和种植地域的苹果对低温冻害的敏感性及其影响因素。研究选取了庆城、合水、西峰、宁县、正宁、镇原、平凉等地区的国家级气象站1971—2023年的气温观测资料及1994—2023年西峰农业气象试验站的苹果发育期资料,采用统计学方法分析了不同品种、不同种植地域最低温度、低温持续时间与苹果花蕊受冻级别的相关性。结果表明,冻害对陇东苹果早熟品种嘎啦系、蜜脆、粉红女士,晚熟品种瑞阳、瑞雪、瑞香红等影响较小;对中熟品种富士系影响较大;苹果种植地域山地、平原较川地、塬畔严重;陇东苹果由于气候变暖原因花期提前,当温度降低到-2℃以下时,冻害程度会随着温度的降低和持续时间的增加而加重。在苹果花期,低温是影响冻害的主导因素,而最低温度和低温持续时间则是决定冻害程度的关键指标。如果温度持续低于苹果花期的耐受极限,那么冻害的发生和严重程度将随着低温的持续时间延长而增加,并通过实际灾情验证。本研究的结论对于优化苹果种植策略、改良品种选择、提高果业产值及振兴乡村经济具有重要意义。

安徽省宣城市春茶霜冻害风险评估与区划分析

选用1960—2022年安徽省宣城市7个国家气象站和157个区域自动气象站资料、DEM和乡镇茶园面积数据,基于自然灾害风险评估原理,应用霜冻危险性、春茶脆弱性和暴露性因子指标,采用云模型、层次分析法和自然断点法等,对春茶风险区划危险性指数、指标权重、综合风险分级进行春茶霜冻害风险区划。结果表明:1960—2022年宣城市春茶霜冻害主要发生在日最低气温-4~4℃条件下,山区的霜冻害综合风险显著高于平原。轻度霜冻害主要分布在宣城北部的宣州区和广德市,中度霜冻害主要分布在广德市南部和北部乡镇等地,重度和特重度霜冻害主要出现在宁国市大部、泾县汀溪乡、宣州区溪口镇,广德市杨滩、柏垫、四合和卢村等乡镇。

辽宁花生种植的霜冻危险性分析

热量条件是我国花生北扩的限制性因素,霜冻是东北花生种植的突出问题。辽宁是我国重要的花生出口省,花生已成为第三大作物。本文从致灾角度研究霜冻对辽宁花生种植的危险性,对保障新兴产区油料作物的面积稳定和生产安全意义重大。本文利用辽宁省1961-2020年56个气象站的60年日最低气温资料,识别花生生长季内的春、秋霜日数和初、终霜日,评估花生种植的春霜危险性和秋霜危险性,分析当前播种期和收获期在降低霜冻风险上的作用。研究发现辽宁花生的秋霜危险性从西南向东北增加,春霜危险性从南向北增加。各站点日霜冻概率在秋季呈“S”型增加,在春季呈反“S”型降低,从0到首次达到100%或从最后一次出现100%到稳定达到0均需经历2个月左右时间。可将播种界限温度对应日期至初霜日之间的时段视为东北花生安全生长期。秋霜对辽宁花生的影响大于春霜,主产区中阜新、沈阳中北部和铁岭地区秋霜危险性较高,需推迟收获期以避免秋季冻害;大部分主产区可推迟播种期以避免春季冻害,但需考虑对成熟期的影响。秋收期霜冻遭遇土壤偏湿可能成为新挑战。

葡萄晚霜危害的防治措施

葡萄因其独特的口感深受消费者喜爱。但是随着全球气候变暖,春季气温回升过快,导致葡萄晚霜冻害频繁发生。晚霜冻害主要危害部位为新发嫩梢。近些年来,晚霜冻害往往会造成葡萄产量降低甚至绝产。因此,预防葡萄晚霜冻害是保证葡萄品质和产量的关键。

冻害对山东省茶叶产量的影响评估

为科学评估山东省茶树冻害影响情况,将山东省茶树冻害分为越冬期和春茶期冻害两类,分别找出影响两类冻害发生的主要气象因子,通过多元线性回归分别建立了山东省茶树越冬期和春茶期冻害减产预测模型。经验证,所得预测模型准确率较高,可以用来指导茶农科学防冻,提高茶叶产量和品质,推动山东省茶产业高质量发展。

沧州地区春霜冻特征及短期预报方法的研究

为提早做出春霜冻预判以减少对农作物的危害,利用2016-2023年沧州市春季气象资料,采用皮尔逊相关系数、TS评分等方法,对沧州市春霜冻特征和预报指标进行了统计分析及检验。结果表明,沧州市春霜冻发生在3月至4月,结束日期主要在3月下旬-4月上旬,多发生在晴朗、软风、低湿的天气背景下,空间上呈西多东少的特征。以单因素最低气温判定春霜冻是否发生时,多年平均差值(最低气温与最低地温)并非是最优指标,大多数气象观测站表现为前者低于后者。在日最低气温相同的情况下,天气状况和湿度是影响霜冻形成的关键因素,天气越晴好,湿度越小,越容易形成霜冻。加入天气状况和湿度因素后,以最优指标预报春霜冻时全区TS较单因素时提高了7%左右。检验证明,根据最低气温、天气状况、湿度,采用最优指标查表法预报春霜冻的预报效果更好,比普通查表法更适合应用在沧州市春霜冻预报中。

2000-2019年绥滨县霜的变化特征分析和预报指标研究

利用绥滨县国家一般站2000—2019年4、5、9、10月的初终霜日期、逐日最低气温、逐日最低气温、逐日最低草面温度等资料进行统计分析,对2020—2021年4、5、9、10月的逐日最低气温、逐日最低草面温度、天气现象等资料进行检验分析,采用概率统计法,以最低气温为指标,分析与研究绥滨县霜的预报指标。结果表明:(1)近20年来,初终霜出现日期整体呈推迟趋势,2010-2019年推迟趋势显著,明显高于平均日期;(2)当天气晴好时,以最低气温≤5.8℃为指标,霜预报准确率达到89.6%;(3)当有降水或雾霾等影响降温的天气条件下,以最低气温≤4.9℃为指标,霜的预报准确率为87.8%。

晚霜对果树的危害及预防措施

本文通过对晚霜的概念、分类、特征及如何预防晚霜和灾后补救措施的叙述,帮助果农提高对晚霜的认识,面临晚霜的危害时能采取必要的技术措施,达到保护果树树体不受冻害、果品产量不受影响、降低果农不必要的经济损失的目的。

新疆北疆地区籽用葫芦苗期冻害综合防治技术

新疆北疆地区籽用葫芦种植过程中,春季倒春寒天气会造成苗期冻害,具体表现为轻者缺苗断垄,造成减产;重者必须重播,给葫芦种植户造成较大损失。采取调整播期、熏烟御寒等预防冻害措施;冻害发生后通过受灾程度分级判别,查苗补缺,及时放苗封洞,加强病虫害防治和加强水肥管理等补救措施,希望能给予葫芦种植户一些参考,能够有效降低受灾程度,减少灾害损失。

吉林省日光温室蔬菜冻害预警模型

本文利用1980—2013年吉林省26个国家气象站气温资料,结合日光温室冻害指标,分析了吉林省冬季日光温室冻害的时空分布和类型特征,通过温室内、外气象要素对比观测试验资料,建立了基于能量平衡且符合吉林省日光温室主要结构的日光温室冻害预警模型。结果表明,对于同一个日光温室,夜间温室内气温的变化与室外气温的变化有很好的相关性,对于同一种类型的日光温室来说,如果管理方式相同,统计模型也有很好的预测效果。

春季晚霜冻害对青海省贵德地区果树生产的危害及防控措施

青海特殊的气候条件导致春季晚霜冻害发生频繁,极大地危害了果树种植区域花和幼果的生长。开展晚霜冻害发生规律的调查,并通过研究相应防控措施如园址选择、抗晚霜品种选栽、薰烟升温、风机扰流及加强果园管理等措施的应用,可以有效减少和避免晚霜冻害对果树的危害。

宁夏2个桃品种开花坐果期霜冻指标试验研究

为提高宁夏桃园布局合理性及霜冻监测预测、评估和防御能力,以‘华玉’和‘瑞光39号’桃品种为研究对象,采用野外霜冻试验箱模拟低温环境,于2022年4—5月开展霜冻原位试验,于盛花期、豆果期和幼果期各设置4个处理温度,分别持续0.5 h,以自然状态下的花朵和幼果为对照,跟踪调查不同低温处理下2个桃品种各发育期的受冻率,并结合室内显微观测及过冷却点,最终确定宁夏2个桃品种花(幼果)的霜冻等级指标。原位霜冻模拟试验结果表明,果树受冻害温度可能略高于其过冷却点。桃不同发育期霜冻指标有显著差异,桃抗冻能力开花期>豆果期>幼果期。不同品种抗冻能力差异显著,开花期‘瑞光39号’与‘华玉’抗冻能力基本相当,但豆果期和幼果期其抗冻能力明显弱于‘华玉’。‘华玉’豆果在-1.10℃时轻度受冻,在-2.68℃重度受冻,而‘瑞光39号’在-0.96℃时轻度受冻,低于-2.16℃低温时重度受冻。‘华玉’幼果在-1.75~-0.48℃轻度受冻,低于-2.40℃则重度受冻;‘瑞光39号’幼果在温度达到-0.52℃时轻度受冻,遇-1.41℃低温则遭受重度受冻。

印江县霜冻变化特征分析及农业气象服务建议

为给霜冻天气农业生产、农牧活动和气候特征指标提供一定科学参考,利用1960—2020年贵州省印江县国家气象观测站日最低气温、日最低地面温度、日照时间、降水等气象资料,对印江县的霜冻气候变化进行系统分析,并初步探讨了霜冻形成的物理机制和霜冻对农业的影响,并据此提出农业气象服务建议。结果表明:印江县霜冻期为每年11月至次年3月,年平均霜冻日数为17.2 d,霜冻日数呈下降趋势;无霜期介于327~362 d,年平均无霜期348 d,标准差为±8 d,无霜期呈延长趋势;平均初霜冻日为12月9日,主要出现在12月,平均终霜冻日为2月18日,主要出现在2月,初霜冻日呈总体推迟而终霜冻日呈提前结束趋势。从霜冻前期天气来看,除了晴朗无风的夜晚外,雪(雨)后转晴出霜的可能性也较大。

曹县冬小麦拔节期的霜冻害危险性分析与灾损评估

选用曹县1981—2010年连续种植30年的农业气象观测站农作物生育期间的气象数据进行建模和分析,统计小麦各阶段生育期的降水、日照时数、平均气温、日最高气温、日最低气温等气象因子,用SPSS软件分析产量和气象因子的关系,计算各因子对产量的贡献程度;采用现代气候诊断分析方法,分析曹县初霜冻日、终霜冻日和无霜冻期的变化特征;以生育降水、月平均气温、月降水量、月日照时数、日较差、生育期极端最低气温为因变量,对曹县生长关键期冬小麦产量隶属函数模型,建立小麦产量预报方程。探讨定量确定小麦拔节期间冻害指标和实现其监测与灾损评估的技术方法,开展曹县冻害灾害风险分析,以期为减轻霜冻害对冬小麦的危害,促进农业增收、农业增效提供气象服务依据。

秦巴地区洛南县灾害性天气对红仁核桃影响的调查研究

通过秦巴地区洛南县气候特点和近31年气象资料关联数据分析,总结了该县气候特点和灾害性天气发生规律。在深入调查的基础上,探索了晚霜冻害等主要灾害性天气对红仁核桃生长结果的影响。结果显示,红仁核桃具有物候期晚、避晚霜等特点,适宜当地发展,为红仁核桃成功引种和进一步推广提供了科学依据。

吐鲁番葡萄春季霜冻气象指标研究

基于吐鲁番市1991-2021年葡萄春季霜冻发生的经济数据、产量数据、气象资料、历史灾害等数据资料,采用线性分离法分离趋势产量,引入灾损率概念定量评估了霜冻灾害损失,将气象要素、对应的气象产量、灾损率分别构建了多元线性回归模型,同时考虑到最低气温和地面最低温度的双因子共同作用,构建了吐鲁番葡萄春季霜冻灾害等级。结果表明:(1)线性分离法分离趋势产量后筛选出的典型灾害年份为2001、2002、2003、2005、2011、2014年,运用灾损率分析减产从严重到不严重的年份依次为2001、2011、1990、2003、2002、2005、2000、1991、2014、2017、2016、2004年。(2)影响吐鲁番市鲜食葡萄春季霜冻的气象因子为日最低气温、地面最低温度、霜冻持续日数,葡萄霜冻受灾减产的临界值为日最低气温4.4℃,地面最低温度-0.6℃。(3)吐鲁番葡萄春季霜冻气象指标等级:轻度为0℃<V_(1)≤4.4℃且-2.0℃<V_(3)≤-0.6℃;中度为0℃<V_(1)≤4.4℃且-4.0℃<V_(3)≤-2.0℃,-2.0℃<V_(1)≤0℃且-2.0℃<V_(3)≤-0.6℃,-2.0℃<V_(1)≤0℃且-4.0℃<V_(3)≤-2.0℃;重度为-4.0℃<V_(1)≤-2.0℃且V_(3)≤-0.6℃,V_(3)≤-4.0℃且V_(1)≤4.4℃,其中,V_(1)为日最低气温,V_(3)为地面最低温度。经验证,霜冻计算分级结果与实际发生灾情相符,与灾损率的计算结果相符。研究气象因子与鲜食葡萄春季霜冻的关系,以期为鲜食葡萄霜冻的致灾原理研究及新疆鲜食葡萄防灾减灾提供科学参考依据。