2023年吉林省作物生长季气象条件及其对粮食生产的影响

2023年吉林省作物生长季内天气气候特点是:气温偏高、积温偏多、无霜期较长,降水略多,日照略少,农业气象条件阶段性变化明显,总体看较有利于农作物生产发育和产量形成。各地热量充足,初霜冻偏晚,作物成熟度和产量均较高,但遭受了局地干旱、暴雨洪涝、阶段性阴雨寡照等农业气象灾害,造成一定产量损失。与2022年相比,2023年气象条件利多弊少,吉林省粮食总产量明显高于2022年,农业为丰收年景。

基于SPI的1961—2020年昌吉地区作物生长季气象干旱时空特征研究

基于昌吉地区1961—2020年的气象资料分析作物生长季标准化降水指数(SPI-7)的年际和年代际变化特征,揭示作物生长季干旱发生频率和强度。结果表明:1961—2020年昌吉地区作物生长季水分呈增加趋势,标准化降水指数以0.08/10 a的速率增加。气象干旱呈干—湿—干的年代际变化趋势,其中在1981年发生突变。干旱强度呈增加趋势,干旱发生面积呈弱减少趋势。东部地区是干旱高发区,但以轻旱为主;西部地区则是中旱、重旱和特旱高发区。昌吉地区的气象干旱存在6、9、16 a的周期震荡,与历史灾情具有很好的吻合性。

2022年吉林省作物生长季气象条件及其对粮食生产的影响

2022年春播至秋收期间吉林省天气气候特点是气温、积温基本接近常年,降水明显偏多;农作物从出苗至灌浆期间降水充足,温、光条件基本满足作物生育需求,且温、光、水的季节分布比较适宜;西部和中东部岗坡地基本上属于风调雨顺,作物产量和成熟度较高。但吉林省中部和东南部发生了较严重的涝灾,造成了一定的产量损失;另外,阶段性低温寡照、中东部早霜冻等也给粮食作物生长和产量形成带来了一定的不利影响。总体上看,2022年的气象条件对农业生产的影响有利有弊,且利弊相当。比较适宜的农业气象条件、播种面积的增加、抗灾救灾措施及时有效,这些都是全省粮豆总产再创新高的重要因素。

基于FY-3D MERSIⅡ数据的辽宁省作物生长季日平均气温估算方法比较

作为反映气候特征的重要指标之一,日平均气温在农业气象灾害监测和气候变化研究等领域承担着至关重要的作用。与传统日平均气温的监测和估算方式相比,遥感技术具有全方位、宏观、动态等不可比拟的绝对优势,能够准确地描述日平均气温的空间异质性。为提高农业服务质量,保证农业健康、可持续发展,探索作物生长季日平均气温遥感反演方法,提高农业气象灾害监测精确度,以FY-3D MERSIⅡ遥感数据为基础,提取研究区日间地表温度(LST_(day))、夜间地表温度(LST_(night))、归一化植被指数(NDVI),同时还考虑了高程(DEM)、坡度(Slope)两个变量,结合气象站日平均气温数据,分别构建多元线性回归和随机森林日平均气温遥感反演模型,开展辽宁省2021年作物生长季(5—9月)日平均气温遥感监测的应用研究。结果表明:(1)基于多元线性回归模型反演的日平均气温均方根误差(RMSE)为1.71℃,平均绝对误差(MAE)为1.45℃;基于随机森林反演误差RMSE为1.17℃,MAE为0.96℃;整体上,随机森林的日平均气温反演结果更好,适用性更强。(2)实验当天和前1 d的降水总量对日平均气温的估算结果具有很大影响,降水量随时间的变化曲线与日平均气温的反演误差散点分布情况基本一致,呈现降水总量越大,日平均气温的反演误差越大的趋势,日平均气温反演结果受大气水汽含量的影响很大。(3)对输入的气温影响因子的重要性进行动态的统计分析,发现LST_(day)和DEM是日平均气温反演时两个最重要的变量,且LST_(day)对日平均气温反演的影响最为重要,但是随着作物的生长,DEM的重要性也越来越凸显。

辽宁中部农作物生长季干旱风险度研究

掌握辽宁中部农作物生长季降水量变化与干旱风险度,为辽宁中部农业产业结构调整、规避干旱风险和农业生产管理提供参考。利用沈阳区域气象中心1961—2020年的降水和气温数据,采用气候诊断分析方法,选用积分湿润指数及其干湿指数研究降水量对农作物生长季的满足程度、干旱变化特征及干旱风险程度。结果表明:1961—2020年辽宁中部农作物生长季降水量呈减少趋势,线性减少40.5 mm;降水满足度和干湿指数呈下降趋势,分别线性下降14.5%和0.13;干旱风险度呈显著上升趋势,最大干旱风险度上升17.3%,2000—2020年平均上升11.0个百分点。播种苗期中旱+大旱约3 a一次;旺长期中旱+大旱概率约20 a一次;成熟期中旱+大旱约4 a一次。研究结果为掌握降水变化状态,干旱变化特征,认知干旱的严重程度,规避干旱风险,为“三农”及粮食生产安全以及农业结构调整和防旱减灾提供参考。

河北南部农作物生长季降水满足度与干旱风险度研究

探明冀南地区农作物生长季降水量的变化及其满足度与干旱风险度,有望为农业产业结构调整、干旱风险规避和农业生产管理提供参考。利用邯郸、邢台、衡水区域具有代表性气象监测站1971—2020年的降水和气温数据,采用气候诊断分析方法,选用综合湿润指数及其干湿指数研究降水量对农作物生长季的满足程度、干旱变化特征及干旱风险程度。结果表明:1971—2020年冀南地区农作物生长季降水量呈增加趋势,线性增加38.9 mm;农作物生长季降水满足度和干湿指数呈上升趋势,线性上升12.5%和0.18;农作物生长季干旱风险度呈显著下降趋势,2002/2003年出现上升突变,突变之后最大干旱风险度下降8.9个百分点,年平均干旱风险度下降12.6个百分点。干旱发生的主要时间段在4—5月(播种—苗期),其干旱程度约下降1个等级。1971—2020年冀南地区干旱频率较高,4—5月降水增加对春季干旱风险起到了一定的缓解作用,但仍存在2~3年一次大旱的概率,因此,农业结构调整势在必行。

2022年张家口市作物生长季气候特征及其对农业生产的影响

[目的]找出2022年张家口市作物生长季气候变化特征,并分析其对农业生产的影响。[方法]选取月降水量、月平均气温、月日照时数、极端最高气温和极端最低气温等气象要素,以1991—2020年30年平均值作为气候要素平均值,分析2022年5-9月张家口市各区县的气候资料。[结果]2022年张家口市出现春旱和阶段性夏旱。7月干旱的原因,可能与大陆高压势力强盛、副热带高压位置偏东偏南、极涡和台风势力偏弱有关;9月气温持续偏高,降水持续偏少,有利于早熟作物的成熟,但对晚熟作物的干物质积累不利;光照充足一直是张家口市农业生产的一大优势,即使在日照最少的6月,也基本能够满足作物的日照需求;2022年的农业气象灾害主要有阶段性干旱、阶段性高温、局部暴雨洪涝、大风、冰雹和初霜冻,其中春播期干旱、7月“卡脖旱”及8月下旬初霜冻3种灾害均遭遇的地区受灾最为严重。[结论]通过对2022年张家口市作物生长季气候变化特征的分析,可为来年合理利用气候资源提供理论参考。

近50年辽宁省作物生长季气候条件变化及对农业生产的影响

利用辽宁省35个气象观测站点1956-2005年的逐月地面观测资料,对辽宁省近50年的农业气候条件的长期变化情况和空间分布特征进行了详细的分析,并初步分析了农业气候条件的变化对农业生产的影响。结果表明:近50年辽宁省生长季(4-9月)日照时数明显减少,每10年减少29.4 h;生长季日照百分率减少也很明显,平均每10年减少1.2%;生长季降水量呈微弱的减少趋势,蒸发量明显减少,平均每10年减少17.3 mm。潜在蒸发量也呈明显的减少趋势。生长季≥10℃界限温度的积温值在近50年明显增加,且全省≥10℃界限温度开始的日期明显提前,大部分地区近50年提前6 d左右。辽宁省生长季3 350℃积温等值线在最近的10年里有明显的北移和东移。

近九十年吉林省松辽平原作物生长季气温变化的小波分析

利用功率谱、小波分析及突变分析方法分析了以长春站为代表的吉林省松辽平原作物生长季（５～９月）平均气温近９０ａ的变化，结果表明其存在３ａ左右的甚低频振荡，１５ａ和６０ａ左右两个主要长周期振荡，从本世纪２０年代初期到５０年代初期处于暖阶段，从５０年代初期到７０年代末期为冷阶段，从７０年代末期至９０年代中期又处于暖阶段内。预计现在所处的暖阶段将持续到２０１０年左右。由突变分析结果表明，吉林省松辽平原作物生长季平均气温具有明显的阶段性变化，其各冷暖阶段同小波分析的结果具有很好的一致性，在作物生长季内月平均气温的变化有突变发生。在近期气温变化呈上升趋势。

黄土高原陆地表层作物生长季最大可能蒸散量的变化特征

基于黄土高原1961～2008年气候资料,应用修订的Penman-Monteith(P-M)模型计算作物生长季最大可能蒸散量,分析其时空分布、异常分布特征和次区域时间演变特征。结果表明:一致性异常分布是黄土高原作物生长季最大可能蒸散量的最主要空间模态。高原西北部区域作物生长季最大可能蒸散量呈显著增加趋势,且发生突变现象;高原东北部区域和高原东南部区域作物生长季最大可能蒸散量呈显著下降的趋势,也发生突变;黄土高原作物生长季最大可能蒸散量的3个空间分区中,3～4 a的周期振荡表现得比较显著。

黑龙江省作物生长季农田土壤水分分区研究

依据对农田土壤水分状况的表征程度 ,确定了包括土壤水分常数、土壤蓄水量以及土壤蓄水量盈亏值三类共计 9个指标 ,对黑龙江省农田土壤水分盈亏状况进行了较为客观的分区。分区结果表明 ,整个生长季全省呈现西亏东盈中部正常的特点 ,且依不同生长季时段和土层厚度有较大差异 ,为指导黑龙江省农业生产提供重要依据。

重庆市农作物生长季干旱时空分布规律研究

利用重庆市11个国家气象站1960-2013年的逐日降水量资料,按照《重庆市气象灾害标准》统计1960-2013年农作物生长季的干旱次数和强度,并采用数理统计、地统计分析、小波分析等方法,研究重庆市农作物生长季干旱时空分布规律.结果表明:干旱发生次数年代际差异明显,且干旱长期变化具有阶段性和周期性;近10年来,高强度等级干旱发生频率有上升趋势;重庆市干旱主要发生在渝西南地区和中部地区以及渝东北地区.研究成果可为重庆市不同区域农作物布局和防旱避灾提供科学依据.

东北地区作物生长季干旱时空分布特征及其环流背景

依据东北地区71个气象台站1961-2009年5-9月气温、降水资料,对帕默尔干旱指数(PDSI)评价实际干旱的能力进行验证,并对PDSI距平场展开经验正交函数(EOF)分析,同时利用NCEP/NCAR再分析资料对干旱年的环流背景做了初步探讨。结果表明,(1)PDSI对东北地区农作物生长季的实际干旱具有较高评估能力,但在个别年份容易高估干旱程度;(2)EOF前3个特征向量的累积方差贡献率达74.9%。其中,第1特征向量是主要的分布格局,为全区一致型,第2特征向量为南北相反型,第3特征向量为东西相反型;(3)近49a东北地区农作物生长季干旱以9a和23a的变化周期为主,未来几年内干旱趋势仍将持续增强;(4)在干旱年(PDSI≤-1),500hPa高度场上副高偏弱,东北地区处于槽后脊前,同时该地区为位势高度距平的正中心,受高压控制降水偏少。850hPa水汽通量场上,输送到东北地区的西南及东南暖气流的水汽明显较少,同时该地区不仅存在反气旋环流,而且其水汽通量散度大于0,不利于降水。

新疆博州地区作物生长季降水变化特征

对新疆博州(博尔塔拉蒙古自治州)地区1958-2005年作物生长季降水资料的分析结果表明:博州地区作物生长季降水量存在显著增加趋势,特别是20世纪90年代以来降水偏多年略多于偏少年;降水存在5～7a、16a和30a左右的周期变化;90年代以来,由于博河上游地区5月份降水偏少,而且博河中游地区第一场"透雨"日期又快速推后以及透雨次数减少等原因,造成河谷一带春夏干旱尤为突出;而在6-8月份,博河上游地区降水量与大雨日数的显著增加却极易诱发山区洪灾;秋季月降水量的普遍增加对作物的采收晾晒不利,但是山区秋季降水的增加有利于秋水转为春用。

淮河流域南部作物生长季农业气候资源特征分析

为了提高农业气候资源利用率、降低农业生产风险、确保粮食安全,利用淮河流域南部33个站点1971—2015年逐日气象资料,采用Mann-Kendall突变检测和气候倾向率方法,分析淮河流域南部主要粮食作物生长季的农业气候资源时空分布特征。结果表明,(1)作物生长季45 a热量资源均呈北少南多,山区多于平原的空间分布,淮北北部、东部以及西部的部分地区热量资源增加相对缓慢,淮北西北部和东北部局部以及沿淮中部为显著增加区。冬小麦Triticum aestivum生长季上世纪90年代末增暖趋势更加显著,夏玉米Zea mays和一季稻Oryza sativa生长季的增暖趋势则在本世纪00年代中期达到极显著趋势。(2)初霜日呈北早南迟、平原早山区迟的分布特点,随年代有推迟趋势;终霜日的时空分布与初霜日相反,使得无霜期呈增加趋势,初终霜日在本世纪00年代中期的推迟、提前趋势更加显著。(3)作物生长季45 a降水量均呈明显的纬向分布(北少南多),气候倾向率呈微弱的增减趋势,随年代变化趋势不明显,但波动较大。冬小麦生长季降水变率除山区明显偏小外,其他差异不明显,2000年以前呈增加趋势,其后大多年份基本稳定在15%左右;夏玉米和一季稻生长季降水变率呈西部大中东部小、平原大山区小的分布特点,2005年以前呈增加趋势,其后呈下降趋势。(4)作物生长季45 a辐射资源呈北多南少、西部和山区少的分布特点,大部分站点的气候倾向率呈下降趋势,其中西部地区下降速率高于其他地区;冬小麦生长季辐射资源下降趋势不明显,年代际间变化不大;夏玉米和一季稻生长季下降趋势明显,本世纪00年代以后更加显著。

沈阳东陵区作物生长季热量资源趋势变化研究

对沈阳东陵区≥10℃初日、初霜日、作物生长季活动积温的历年趋势变化进行了分析。结果表明,1951～2008年,沈阳东陵区作物的适宜播期可提前5～6d,收获期初霜冻日期有后延趋势,作物生长季活动积温趋势增加290℃。

陕西关中西部作物生长季近70年旱涝指数分析——以杨陵为例

用 Bhalme和 Mooley提出的旱涝指数计算方法 ,计算分析了作物生长季 ( 3月～ 1 0月 )杨陵近 70年的旱涝指数。结果表明 ,作物生长季各月不同等级的干旱出现频率远大于涝等级的出现频率 ,其中重旱以 4月～ 5月和 9月～ 1 0月出现频率 >5 % ,中旱以 3月～ 4月 ,6月和 8月出现频率 >1 0 % ;1 930 s～ 1 940 s和 1 970 s～ 1 990 s旱多于涝 ,中旱～重旱出现频率分别比中涝～重涝高 9.9%～ 1 2 .1 %和 1 1 .2 %～ 30 .0 % ;1 95 0 s～ 1 960 s大旱大涝并存 ,涝略多于旱 ,中涝～重涝出现频率比中旱～重旱高 3.8%～ 7.5 %。旱涝指数在 1 95 2年和1

近51年海河流域作物生长季干旱时空分布特征研究

基于1960—2010年海河流域及周边地区116个气象站逐月气温和降水资料,采用相对湿润度指数M作为干旱评价指标,分析海河流域作物生长季(春季至秋季)气象干旱发生的时空分布特征.结果表明:(1)春季海河流域干旱最为严重,多年平均干旱率高达56.90%;夏季较春季干旱率明显降低,多年平均干旱率为7.59%;秋季干旱率呈现出增加趋势.(2)春季干旱在1960年代最为严重,夏季干旱在1990年代最为严重,而秋季干旱在1980年代最为严重.(3)春季干旱发生概率最高,整个海河流域均在19.61%以上,干旱发生概率在50%以上的地区面积占海河流域的3/4,河北东北部和京津一带是春季干旱发生概率最高的地区;夏季干旱发生概率较春秋低,干旱发生概率最高的地区为大同和张家口以北地区;大部分地区的秋季干旱发生概率在25%以上,发生概率最高的区域主要集中在京津唐地区.

东北地区作物生长季降水异常特征分析

采用东北地区52个测站1951～2000年4～9月降水量资料,对东北地区作物生长季降水异常进行了诊断分析.结果表明:东北地区生长季降水存在减少趋势,旱灾略多于涝灾,主要存在3～7、12和30 a左右的周期变化;可划分为7个降水异常区,其中相邻的3个区(东北中部、南部和东部的大范围地区)有变旱倾向,辽西地区的旱涝灾害最频繁.根据降水减少的趋势,提倡发展旱作农业和节水农业.

陕西关中西部近70年作物生长季降水序列分析——以杨陵为例

以重建的杨陵近70年的降水序列为代表,对关中西部作物生长季降水量的变化趋势进行了分析研究。结果表明,杨陵69a作物生长季的平均降水量为535.8mm,约占年降水量的92.3%。在1932～2000年,共出现旱年9a,偏旱年15a,涝年12a,偏涝年11a,其出现频率分别为0.130,0.217,0.174和0.159。1932～1958年和1959～2000年的气候倾向率分别为82.2mm/10a和-48.6mm/10a。作物生长季降水序列在1975/1976年间出现气候突变现象。突变点后的平均降水量较突变点前减少了20.6%,突变点后的25a以偏旱为主,干旱和偏旱频率达0.60,较偏涝和涝的频率高0.44。针对20世纪后期降水持续偏少的趋势,调整产业结构和种植业结构,防治水污染和采取各种节水措施是持续发展工农业生产首要解决的问题。