娄底市气象为农服务的现状与对策建议

在长期开展气象为农服务工作的基础上,通过对娄底气象为农服务现状的分析,深入剖析娄底气象为农服务工作中存在的困难与问题,根据现代农业发展对现代气象发展的需求,对做好气象为农服务工作提出了对策和建议,切实提高气象为农服务能力。

娄底市油菜适宜播种期及气象条件研究

利用2011～2012年娄底市开展的育苗移栽油菜分期播种试验资料和常规气象观测资料,采用线性相关分析法,对不同播期各主要生育阶段的生物学特性及各生育阶段的主要气象影响因子进行了分析。研究表明,播种期是影响油菜产量的主要原因,在可播期内,油菜产量随着播种期的推迟而降低。播种期推迟导致全生育期缩短,主要体现在苗期,苗期过短不能形成旺苗越冬,影响冬后产量性状形成。气象条件是影响油菜产量的次要原因,从不同播种期试验资料与气象因子分析可知,不同播种期影响油菜产量的主要气象因子是日平均气温、日照时数与降水。苗期日平均气温高,日照足且有适当的降水,可使苗期苗势好,长势旺。因此,从气象条件考虑最佳播种期应选择9月中旬中期。

娄底市一次冰雹天气过程分析

根据常规气象观测资料、FY-4A卫星资料、风云地球资料及雷达资料等,分析了2022年7月28日娄底市北部一次冰雹天气。结果表明:此次冰雹天气过程发生在上干冷、下暖湿的较强不稳定环境,前期地面增温累积了热力不稳定能量,地面辐合线等触发了中小尺度系统的发生发展。强回波悬垂、三体散射、VIL异常高值等都是出现冰雹天气时的典型特征;在分析冰雹的常规气象资料的基础上,利用WBZ层高度和风云地球卫星等新型资料追踪冰雹天气发生的潜势与发展,对预判冰雹的强度和落区具有较好的指示作用。

湖南省油菜连阴雨灾害指标及产量损失评估

利用湖南省油菜种植区1991—2020年10个农业气象观测代表站的油菜生育期观测资料、1991—2020年逐日的气象资料以及油菜的产量资料,构建连阴雨类型并统计发生情况,采用拉格朗日插值法,通过期望产量提取油菜连阴雨灾损率,建立连阴雨日数与油菜产量损失评估模型。结果表明,油菜因连阴雨导致的产量灾损率在1.4%~18.1%之间,平均灾损率为8.0%;油菜花期—绿角形成期持续无日照(S_(1))和有/无降水日,日照不足2 h的组合最长持续日数(R_(3))2种类型的连阴雨同时出现时,油菜将显著性减产;绿角形成期—成熟期单独出现持续降水(R_(1)),有/无降水和日照不足2 h组合(R_(3))的连阴雨类型时,一般减产率小于15%,而同时出现S_(1)和R_(3)将导致油菜明显减产;以最长连续无日照(S_(1))、最长连续降水日数(R_(1))和最长连续降水和无降水且日照小于2 h的组合日数(R_(3))为主,划分为轻、中、重3个等级的连阴雨气象灾害指标;最后构建了不同等级连阴雨与灾损率的评估模型,通过计算得到油菜花期—绿角形成期、绿角形成期—成熟期遇轻度连阴雨时的平均灾损率分别为6.34%和8.11%;油菜花期—绿角形成期、绿角形成期—成熟期遇中度连阴雨时的平均灾损率分别为12.72%和11.10%。该研究结果可为农业决策和生产部门进行品种规划、灾害风险管理和种植管理提供科学依据。

气象环境对娄底油菜生产的利弊影响及对策

采取气象要素与油菜生长发育期的平行观测方法和油菜分期播种法,研究了气象环境对油菜生产的利弊影响.结果表明,油菜生育期间冬前气温高、积温多、光照强,有利于油菜种苗和叶片的生长,但此时降水量少秋燥干旱对油菜播种齐苗及苗期叶片生长不利,要采取人工灌溉抗旱保全苗、育壮苗;油菜越冬期间仍处于缓慢生长状态,个别年份有冰冻,入春后气温波动变化大,对油菜开花与结荚不利,要掌握油菜安全开花期减轻和避免冰害威协;早春期（3～4月）冷暖空气相峙,常形成静止锋,日照不足,多长期低温阴雨寡照天气,常造成田间渍水,容易诱发病菌滋生蔓延,必须作好开沟排水和病虫防治工作,以减少病虫危害损失;4月底雨季开始,多大到暴雨,对油菜收割不利,要抢晴天适时收割油菜,确保油菜高产丰收.

湖南省连阴雨灾害对水稻和油菜的风险评价

利用湖南省2009—2020年10个农业气象观测代表站的观测资料、对应的逐日气象资料以及水稻和油菜的产量数据,分析湖南省连阴雨灾害发生的规律及对作物生长和产量的影响,修订和完善了连阴雨灾害指标;采用拉格朗日插值法,通过期望产量提取水稻和油菜连阴雨灾损率,并基于连阴雨灾害指标构建了连阴雨灾害风险评估模型。结果表明,水稻在播种至移栽期内连阴雨发生的频率最高,平均为31.6%,孕穗至抽穗期历年发生的频率最低,平均为13.2%;油菜在播种至苗期内连阴雨发生的频率最高,平均为37.5%,开花至绿荚形成期历年发生的频率最低,平均为13.7%;水稻和油菜轻度连阴雨出现的频率分别为58.2%和62.6%,中度连阴雨出现的频率均为14.8%,重度连阴雨出现的频率分别为0.3%和0.2%;统计分析连阴雨导致作物产量损失的发生概率,产量灾损率在10%~20%发生的概率最大,为5.73%~8.81%;灾损率<10%发生的概率为1.34%~4.72%,灾损率≥20%发生的概率最小,为0.94%~3.19%。最后,选取长沙市和衡阳市作为连阴雨灾损率评估模型的检验点,结果显示评估模型的准确率为82.5%~87.7%,表明评估模型实用性较强,可用于日常业务监测和灾情预测。

2018年娄底市农业气候评价

分析2018年娄底地区气温、降水、日照等气象要素,并阐述了发生的农业气象灾害及对粮食作物和油料作物生长的影响。2018年娄底市平均气温为17.9℃,较历年偏高0.7℃,各县市的平均年降水量为1137.4mm,较历年偏少281.7mm,平均年日照时数为1453.4h,较历年偏少45.6h,平均年积温为6545.9℃,较历年偏多268.6℃。根据各气象要素的异常度结果,得出涟源和双峰的农业气候年型为高温年,其他县市均为正常年。总体来看,全市的农业气候条件前半年偏差,后半年较好,整体属于一般偏好年景。

湖南省连续两次暴雨过程的对比诊断分析

利用NCEP1°×1°逐6 h资料、FY—2E卫星TBB资料、常规气象观测资料以及地面加密观测资料,对2012年5月8—12日湖南省的"5.9"和"5.12"2次暴雨过程进行了对比诊断分析,同时对T639和JAPAN模式降水预报进行了检验。结果表明:①2次暴雨过程的大尺度环流特征存在明显的差异,"5.9"暴雨期间西太平洋副高活跃,850 hPa层切变稳定少动是引发暴雨的直接原因,而"5.12"暴雨是在巴湖横槽东移转竖的形势下,南北气流在长江中下游地区汇合所致。②两次暴雨过程均由多个中尺度对流云团引发,"5.12"暴雨中尺度特征更明显,且TBB的演变对降水有很好的指示作用。③暖湿水汽输送至暴雨区附近辐合上升,在垂直方向上形成水汽垂直输送通道,其形态和位置变化与暴雨落区关系密切。④2次暴雨过程均有冷空气侵入暖湿气团,触发不稳定能量的释放,"5.9"暴雨能量锋区较"5.12"暴雨偏弱,但在暴雨区停留时间前者远远大于后者。⑤T639和JAPAN两种模式在各种量级的降水预报中正确率均较低,在实际的要素预报业务应用中还有待订正提高。

2014年6月19—20日娄底市强降水天气过程分析

利用ECMWF模式、T639模式、JAPAN模式以及常规气象观测资料,对湖南省娄底市2014年6月19—20日强降水天气过程的环流形势、模式进行对比分析,试图揭示这次强降水天气的成因。结果表明,500 h Pa亚欧中高纬为一槽一脊形势,中纬度高空多波动,西安到重庆有低槽东移,影响娄底市西部发生较强降水;850 h Pa切变线和低空急流之间对应强降水落区,其维持是造成强降水天气的主要原因;数值模式预报与实况有一些差异,对于19日的强降水落区和强度,主要表现为ECMWF模式和JAPAN模式预报偏小,T639模式预报偏大,对于湘中一线的强降水落区仅T639模式预报准确,但对湘北的预报出现明显空报现象;20日强降水的强度和落区预报,ECMWF模式无论是强度还是落区上都是吻合的,而T639模式和JAPAN模式强度相对也吻合,但落区上有偏差,较实况偏东偏南。

娄底市连阴雨天气特征分析及防御措施

选用娄底市1990-2018年国家气象观测站的相关数据,采用线性回归及数理统计等方法,分析了娄底市连阴雨天气特征及其变化趋势,并针对连阴雨对农业的不利影响,提出了相关的防御措施。结果表明,娄底市连阴雨总体呈上升趋势,其上升速率为0.22 d/10年;连阴雨在冬季发生的几率最大,为45.2%,发生在春季的几率次之,为31.0%;其中轻度连阴雨出现的几率最多,为66.7%,中度连阴雨次之,为26.2%。针对连阴雨的不利影响,提出了及时开沟排水,增加土壤透气性,防止渍害发生,做好查苗补苗工作,及时加固温室大棚棚架和畜禽舍等措施。该研究为娄底预防和定量评估连阴雨天气带来的不利影响提供了科学依据.

2012年7月14—17日娄底市持续性暴雨原因分析

利用常规观测资料、NCEP1°×1°再分析资料、地面自动站降水实况资料以及卫星云图资料和雷达组合反射率因子资料等,从环流背景、形成机理、雷达回波与卫星云图特征等方面,对2012年7月14—17日娄底市持续性暴雨进行综合分析。结果表明,中高纬度不断有短波槽东移,副热带高压和中低层切变线稳定维持,低空西南急流发展强盛,是持续性暴雨发生的有利大尺度环流背景;在中尺度回波团或回波带及中尺度对流云团的影响下产生暴雨;中尺度对流回波或云团一般发生在多个天气尺度系统的汇合处,对暴雨预报有一定的指示意义;水汽辐合贯穿整个降水过程,在低层出现强湿度中心时,对应强降水发生;中尺度对流系统表现在整个对流层为上升运动,暴雨区位于CAPE值梯度不断加大的密集带中,低层θse锋区不断增强为对流性强降水发生提供了有利的不稳定条件。

2018年娄底市干旱对农业的危害及防御措施

2017年12月至2018年8月娄底市发生严重的夏秋连旱叠加冬春旱。分析此次明显干旱的发生情况、特点和干旱的成因,提出了防旱减灾的措施,以期为保障该地区农业生产提供参考,同时为未来农业可持续发展提供科学的决策依据。

娄底市2021年6月9—10日强天气过程分析

利用MICAPS形势场和物理量场资料、数值预报、雷达资料等,分析了2021年6月9—10日湘中娄底地区出现的强降水和强对流天气。探究了9日08:00~10日08:00 24 h降雨量主观预报量级偏小,中雨、大雨以及暴雨漏报的原因。结果表明:6月9日和10日的降水均为原地生成的回波,为局地对流性降水,都不是系统性的降水,这种局地性的对流降水目前预报难度较大,多参考国家气象局3 h的气压场和过程前每小时的地面填图分析,对临近的预报预警有一定的指示作用。今后需加强对局地性强对流天气个例的总结和分析,以提高预报的准确性。

2008年湖南冻雨成因研究

利用NCEP再分析资料、TRMM卫星资料和WRF数值预报模式,对2008年1月12日-2月2日湖南冻雨的成因进行了研究。结果表明,冻结层和融化层之间的水汽辐合和较强的上升运动是冻雨产生的两个必要条件。湖南南部强冻雨的产生需要强水汽辐合和上升运动,相对较厚的融化层和高的暖中心温度。卫星云图上在融化层能够观测到亮带,回波强度较大;弱冻雨期间云顶亮温相对较高,观测不到亮带,融化层厚度薄。当考虑真实地形影响时,冻结层在雪峰山脉的北面存在加厚过程,冷中心温度明显偏低;受高大山脉影响,融化层的水汽加强,厚度和强度比加入虚拟地形影响时偏厚偏强,中上层对流不稳定增大,上升运动明显加强;当加入虚拟地形因素影响时,上升运动减小。

一次由列车效应引发的湖南暴雨研究

根据常规观测资料和NCEP再分析资料,分析2019年5月12日湖南暴雨天气的发生发展成因、预报偏差及偏差原因等。结果表明∶(1)北侧深厚宽广的低槽与南侧带状副高,南北两个系统的稳定对峙有利于高空西风急流的维持和增强,同时,也有利于中低层系统的稳定少动;(2)地面冷空气渗透入高饱和湿区的地面暖倒槽内,有利于对流天气的触发、发展和维持;(3)在一致强的西风气流引导下,降水系统东传特征明显,由冷空气渗透南下引起的锋区伸展高度逐渐降低,并与在沿山脉附近则是多南北两支气流形成的中小尺度扰动系统合并,进一步促进降水的发生和持续;(4)副高的稳定维持致使偏南风的稳定维持不利于系统南落,是中低层切变线稳定维持在强降水的主要原因;(5)高效率的低质心降水及列车效应的维持是强降水持续发生的直接原因,而地形与局地大暴雨的发生关系十分密切。

基于LAPS的一次局地强冰雹过程分析

利用LAPS资料同化系统分析场及微波辐射计资料等,从热力、动力等方面分析2008年6月3日湖南常德澧县一次局地强冰雹事件,并对强冰雹形成的环境条件和机理进行研究。结果表明:同化了雷达资料的LAPS分析场能揭示该冰雹事件较精细的动力结构,但其刻画的热力参数无明显改善;强风暴出现在强的风垂直切变、位势不稳定和水汽含量较大的湿润环境中,水汽辐合中心位于1 000—925 hPa,冰雹发生区南面存在一倾斜的、强度较大的水汽辐合区域;触发超级单体(冰雹)的主要系统为位于对流层中低层的中小尺度气旋,高层为反气旋辐散区,主要表现为对流层顶层等熵面上位势涡度向超级单体发生区(对流层中层)的发展,中层主要是干冷的西北气流;LAPS输出的各种物理量场可用来诊断强对流运动发展,尤其对冰雹这类中小尺度天气系统结构有较强的解释应用能力。

2018年湖南首场风雹天气成因分析及预警探讨

利用常规观测资料、NCEP逐6 h再分析资料、FY-2G卫星TBB资料及多普勒天气雷达资料对2018年3月4日湖南首场风雹过程进行综合分析,并探讨其预报预警着眼点,分析结果表明:(1)本次风雹过程先后经历“低层暖平流强迫”和“斜压锋生”两阶段。第一阶段:湖南受强烈发展的暖湿气流影响,对流由地面中尺度辐合线触发,以层积混合型回波为主,东移北上,前侧有线风暴发展;第二阶段:对流由冷空气前沿的锋面触发,以积状云降水回波为主,东移南下,多超级单体风暴发展。(2)该过程SI指数明显偏低、CAPE、DCAPE及垂直风切变明显偏高,使得该次风雹过程具有一定极端性;第一阶段表征雷暴大风的DCAPE的范围更广、强度更强,且中层干层明显,有利于成片雷暴大风的出现;第二阶段湘南的水汽、动力因子较第一阶段增强,但范围相对集中,随冷锋南下,0℃和-20℃层高度下降有利于冰雹的出现。(3)短临预警方面,低仰角速度大值区、大的风暴移动速度、持续多个体扫的中气旋是本次风雹过程最关键的预报着眼点。

近35a湖南夏季高温日数时空变化特征分析

该文针对近年来人们普遍关心的高温热浪极端天气气候事件问题,利用湖南省1979—2013年的全省各县(市)95个地面气象观测站点逐日最高气温资料来研究湖南省单站高温日数时空变化特征,研究指出:湖南省高温天气日数空间分布特征呈现"东多西少";且存在2个高温多发区;高温天气的年发生日数空间差异很大,与地形密切相关。高温日数演变过程中存在着4类尺度的周期变化规律。同时不同的年代际也表现出不同的强度和范围,尤以21世纪的变化最为明显。此外,湖南高温也存在明显的年际和年代际变化,在20世纪80年代之前,年高温日总次数呈小幅减少的趋势,而在21世纪后,年高温日总次数表现出显著增加趋势。

2012年1～3月湖南低温连阴雨天气过程成因和影响

利用NCEP再分析资料和观测资料,对2012年1月13～22日和3月1～9日株洲出现的历史罕见的2次持续连阴雨天气过程发生时的环流形势、水汽及垂直结构进行了对比分析。结果表明,乌山阻高的形成有利于环流形势的稳定维持以及冷空气的堆积,而巴湖横槽的建立、维持和转竖可以看作湖南连阴雨开始和结束的预报关键点;2次连阴雨降水过程中水汽的源地和输送带有较大差异,3月份的这次过程更为复杂;垂直结构分析显示,2次过程中低层辐合中心和高层辐散中心基本垂直且与强降水区相对应,说明辐合辐散场的垂直配置有利于产生较强或较稳定的降水;而且高空急流的动量下传和高纬度地区的冷空气持续南侵也为湖南连阴雨的产生提供有利条件。

湘中地区五(4)代稻纵卷叶螟发生为害与气象条件的关系

为探明湖南省中部地区五（4）代稻纵卷叶螟的发生与气象条件的关系。本文利用娄底市2007-2014年期间稻纵卷叶螟的观测数据和气象数据,采用相关性分析和通径分析等方法,分析了五（4）代稻纵卷叶螟发生的气象特征,并建立了五（4）代稻纵卷叶螟发生程度的预测模型。研究结果表明：温湿系数、相对湿度、日平均气温以及降水日数是影响五（4）代稻纵卷叶螟发生的主导决定因子,其中温湿系数的直接和间接作用最大,表明五（4）代稻纵卷叶螟对温度和湿度有较高的要求;五（4）代稻纵卷叶螟蛾高峰期出现的适宜气象条件为：温湿系数大于2.4,气温26～30℃,相对湿度在80%以上,且蛾高峰期出现的前两天和当天有降水的概率为88.9%。本文研究结果可为湖南省中部地区稻纵卷叶螟的准确测报和科学防控提供参考。