福建省福州城市热岛效应与气象条件的关系研究

利用福州市2008年1～7月的气象资料分析了城市热岛变化特征以及降水量、风速和天气形势对热岛强度的影响。结果表明：1、2月份白天福州的城市热岛较强，3～7月份夜间的城市热岛强；有无降水的情况下福州的城市热岛都会存在，但降水对热岛有明显的负作用；风速在1m／s左右时热岛强度最大，随着风速的加大，热岛开始减弱，风速一旦超过7m／s热岛很难再维持；反气旋控制下福州的热岛强度强。

基于PCA-RF组合模型的福建省空气负氧离子浓度预测研究

空气负氧离子(NOI)浓度是评价空气新鲜和清洁程度的重要指标。为了提高NOI浓度的监测能力,综合考虑气象要素和遥感因子,分析NOI浓度的关键影响因子,利用皮尔逊相关分析、PCA分析和随机森林机器学习方法(RF)构建了福建区域NOI浓度的PCA-RF预测模型。研究发现,(1)NOI浓度分布与风速(W_(air))、空气温度(T_(air))、大气压强(P_(air))、能见度(I_(VIS))、气溶胶光学厚度(h_(AOD))、植被指数(I_(NDVI))、湿度指数1(I_(NDMI1))、植被供水指数(I_(VSWI))和亮度指数(I_(NDSI))呈显著相关(均通过0.01显著性检验),其中W_(air)、I_(VIS)、I_(NDVI)和I_(VSWI)与NOI浓度呈正相关,T_(air)、P_(air)、h_(AOD)、I_(NDMI1)和I_(NDSI)与NOI浓度呈负相关。(2)主成分数量为7时,方差累计贡献率达到93.36%,能够代表所有因子的大部分信息。(3)PCA-RF模型最佳的ntree和mtry分别为400和7。对福建区域NOI浓度影响较大的前3个因子依次为P_(air)、I_(VIS)和I_(VSWI)。(4)PCA-RF模型在验证集上的RMSE为803.73 ions/cm^(3),R^(2)为0.44,MAE为548.79 ions/cm^(3)。

基于机器学习的福建省地表温度降尺度方法研究

为了提高福建省地表温度探测精细化水平,利用福建省2023年7—9月MODIS遥感数据,基于随机森林机器学习方法,综合考虑南方丘陵地形、植被覆盖、相关辐射波谱等因素,构建福建省地表温度降尺度模型,开展地表温度精细化监测。结果显示:(1)福建省地表温度与降尺度因子均呈负相关,相关性由高到低依次为DEM、NDVI、EVI、BLUE、NIR、RED、MIR;(2)福建省地表温度随机森林降尺度模型最佳的ntree和mtry分别为700和2;(3)对福建省地表温度降尺度影响较大的前3个降尺度因子依次为DEM、NDVI和EVI;(4)福建省地表温度降尺度模型的MAE和RMSE分别为0.40℃和0.55℃。

福建省环境气象学科发展研究报告

环境气象学(Environmental Meteorology)是气象学与环境学相互交叉的一个学科,由于学科涵盖面非常广,气象学界和环境学界对这一新兴的、热门的学科在研究对象和内容等方面还有不同认识,本报告主要从气象角度来阐述环境气象学科的研究进展、发展前景和展望。环境气象学作为大气科学学科的一个重要分支,主要研究大气运动与大气中污染物相互作用,重点研究大气边界层动力学、空气污染气象学以及大气污染对环境和天气气候的影响;从业务服务层面上侧重于开展环境气象的预报预警、监测分析与影响评估,立足城市环境气象服务,有效应对重污染天气和严重霾天气;目的是确定最优污染物削减方案,为政府区域联动建立有效防治大气污染长效机制提供决策依据,持续改善大气环境。福建省环境气象业务产品主要分为监测、预报预警及评估三大类。未来福建省环境气象学科发展以提高环境气象科研和业务能力为目标,重点工作包括环境气象监测与分析能力建设、大气化学模式和雾、霾及重污染中长期预报技术研发、边界层结构和大气污染研究、环境气象评估和预评估、城市环境气象服务、环境气象业务拓展,注重气象环保合作,联手打造清新福建。

福建省粮食作物气候-土壤生产力及人口承载量的研究

文章采用改进的农业生态区域法 ,计算全省 2 9个代表站水稻、小麦、甘薯 3种作物光温、气候及气候 -土壤生产力 ;将福建分成 6个农业自然区进行分析 ;根据对未来 2 0 1 0年及 2 0 5 0年人口、耕地的动态预测 ,计算各农业区农田的人口承载力。分析结果表明 :福建省目前、2 0 1 0年、2 0 5 0年人口分别为 32 6 1×1 0 4人、370 8× 1 0 4人、4 1 6 8× 1 0 4人 ,人均占有粮食分别为 31 1 2kg·a- 1 、30 9 2kg·a- 1 、32 6 3kg·a- 1 ,不足低消费水平 4 0 0kg·a- 1 ,若增加农业投入 ,未来的粮食能达到理想产量水平。为合理利用当地自然资源 ,明确农业投入方向和协调粮食需求平衡 ,提出对策及建议 :①建设旱涝保收田 ;②合理调整粮食布局 ,挖掘生物学产量潜力 ;③提高土壤肥力 ,促进作物高产 ;④改良品种 ;⑤严格限制非农业用地 ,控制人口增长。

福建省枇杷气象灾害综合风险评估

通过辨识影响福建省枇杷生长发育和产量的主要致灾因子,分析枇杷对气象灾害的敏感性和暴露性,考虑种植区的防灾减灾能力,构建出枇杷气象灾害综合风险评估指标体系,利用枇杷种植区1971—2011年气象资料,1992—2011年枇杷种植面积、产量及其他社会经济资料,采用层次分析法和熵权系数法融合方法计算各风险指标的权重及各评估单元的风险指数,进而构建枇杷气象灾害的综合风险评估模型,应用GIS技术制作出风险精细区划图,评估枇杷气象灾害的综合风险。结果表明:致灾危险性对综合风险的影响最大,起主要作用;重度以上的综合风险主要分布在福建省5个主要山脉的中高海拔山区以及枇杷种植面积大的莆田市、福清市、云霄县,轻度综合风险区主要分布在中南部沿海县市的低海拔种植区(除种植大县和东山县外),其余种植区的综合风险属中度。

福建省稻飞虱气象条件适宜程度等级预报

利用福建省14个县1975-2006年早稻、晚稻稻飞虱资料和相应气象资料,分析福建省早稻、晚稻稻飞虱发生与气象条件的关系。结果表明:影响福建省早稻、晚稻稻飞虱发生发展的关键气象因子分别是6月中下旬气温、降水日数和9月中下旬气温、降水日数,利用关键气象因子构建气象条件适宜程度等级指数K模型,通过历史回代检验,气象条件适宜程度等级与稻飞虱实际发生的等级相比,早晚稻"一致"和"基本一致"的平均可达到69.1%;对福建省2007年6月下旬早稻稻飞虱高峰期的气象条件适宜程度等级进行预报,"一致"和"基本一致"的达92.1%,总体上预报效果较好,可投入业务应用。

福建省粮食产量气象灾害风险评估

利用福建省1978—2004年66个县(区)的粮食单产资料,通过统计处理得到相对气象产量,并以相对气象产量的变化来表征福建粮食产量气象灾害风险程度。采用歉年平均减产率,歉年减产率变异系数,相对气象产量低于-5%的保证率3个风险指标作为综合风险评估指标,来评估福建粮食单产气象灾害风险。结果表明全省各县综合风险指数介于0.08～0.73之间,高风险区主要分布在平潭县、泉州和漳州的大部县市、龙岩和三明的西部县市、宁德市东北部和南平的部分县市,这些区域的台风、暴雨、干旱和寒害等灾害对粮食单产的影响较大;低风险区主要分布在福建中部沿海县市及内陆县市,气象灾害对对粮食单产的影响相对小些。

福建省气象灾害粮食损失量的评估

以无气象灾害时粮食生产应当达到的理想产量为基础，根据影响产量形成的因素，提出了一种评估气象灾害造成粮食损失量的方法，并用这一方法对福建省近１７年气象灾害造成的粮食损失量进行了评估。

福建省农业生态环境质量评价方法研究

根据农业生态环境评价指标筛选的原则,选择与福建省农业生态环境质量密切相关的19个因子作为候选因子,通过专家对候选因子进行排队打分筛选,得出福建省农业生态环境质量评价指标体系,采用层次分析方法确定各因子指标权重Ki。经过归一化处理,得到福建省68个县归一化后的因子值aij和农业生态环境质量总指数值的计算公式Pj=∑aij.Ki,再根据总指数值的大小,将各区、县(市)的农业生态环境质量划分为好、较好、一般、较差、差五个等级。利用G IS制作福建省农业生态环境质量现状分布图,结果表明,福建农业生态环境质量现状有从东南沿海差或较差向西北好逐渐变化的趋势;灾害面积率、林地面积占土地面积百分率、耕地面积占土地面积百分率、化肥使用量、农药施用量、人均耕地面积是决定福建各地农业生态环境优劣的主要原因。

福建省农业资源可持续利用综合评估方法研究

本文在分析福建省农业资源的特点和可持续利用制约因素的基础上,构建了农业资源可持续利用综合评价指标体系,该体系充分考虑了指标选取的全面性、主导性、区域性、差异性、动态性和可操作性,分别在土地资源、农业气候资源、水资源、林业资源、畜牧资源、水产资源、农村能源、生产条件、农业效益9个方面选取34个因子作为评价指标;根据评价指标因子对农业资源可持续利用的影响类型进行归类,归纳出土地利用现状指数、土壤状况指数、气候资源指数、气象灾害指数、农村能源指数、生产条件指数和效益指数,并确定每一指数的计算方法,最后将7个单项的评价指数进行加权计算,成为综合评价指数,对福建省各县农业资源可持续利用进行评估。评估结果表明,福建省80.6%的县(市)农业资源可持续利用状况达到优良等级。

气象卫星遥感预警福建省森林火灾

应用NOAA卫星遥感资料 ,研究森林防火期内森林植被的干燥指数的变化 ,结合分析相应的森林火灾的资料 ,做出福建省森林火险等级空间分布 ,应用福建省地理信息系统 ,根据高火险等级的地理位置 ,预警该地可能发生森林火灾。

福建省干旱灾害卫星遥感监测应用研究

采用植被供水指数法探讨适合于福建省地理生态环境条件的干旱遥感监测模式与技术方法 ,研究确定合适的干旱等级指标 ,并对 2 0 0 1～ 2 0 0 2年福建省发生的冬春连续干旱灾害进行卫星遥感动态监测 ,结果与实际灾情完全相符。

福建省晚稻稻飞虱气象等级的监测预警

稻飞虱是影响福建水稻生产的主要害虫,其发生发展与气象条件关系密切。基于统计学方法对福建省21个县晚稻稻飞虱发生等级与温湿、降水和日照条件等进行了统计分析,找出关键性因子,并建立了晚稻稻飞虱气象等级的经验统计模型。通过历史回代检验,各地区晚稻稻飞虱气象等级与实际发生的等级相比,各地区"一致"和"基本一致"的可达到50%～96%,总体预报效果较好,可投入业务应用。

福建省2007-2010年年度生态质量气象评价及其时空分布特征

根据福建省2007-2010年67个县(市)的地面观测资料和福建省各地的土地利用数据,采用模糊综合评价法对福建省近年来的年度生态质量状况进行评价,并应用GIS技术和统计推断分析其时空分布特征。结果表明:(1)福建省各县(市)年度生态质量良好,各县(市)年度评价值介于0.47～0.67;(2)2007-2010年年度生态质量除2008年与2010年无显著性差异外(P>0.05),其余各年度差异显著(P<0.05);(3)生态质量的空间分布区域性明显,内陆环境质量优于沿海。研究结果可为今后当地生态环境的保护提供数据支撑。

层次分析法在福建省农业气象灾害综合评价中的应用

采用层次分析法对影响福建省农业生产的主要气象灾害(干旱、洪涝、风雹、低温冻害)进行量化分析,得到其对农业生产的影响权重:水灾>旱灾>冻害>风雹灾。利用福建省1980—2004年农业受灾和成灾面积资料,建立农业气象灾情的综合评价模型对福建省近25年的农业气象灾害进行定量的综合评价。结果表明,福建省农业气象灾害的中灾及以下灾情的出现频率占总数的88%,1997年灾情最重,1984年最轻。进一步分析发现,农业气象灾害对农业生产的危害随年代增大。

福建省森林火险气象等级精细化预报

为提高福建省森林火险气象等级预报精度,降低空报和漏报比例,利用福建省67个气象台站1980-2006年的气象资料,根据修订后的森林火险气象等级预报模式计算森林火险气象等级指数,实现火险气象等级的精细化预报。研究结果表明:(1)森林着火危险度与温度日较差、日蒸发量呈幂函数关系,与日最小相对湿度、降水量呈指数函数关系。(2)修订后的预报模式能够提高预报结果在时空分布的精度。

福建省2009年气象条件对水稻生产的影响评价

通过分析福建省2009年气温、降水和日照等气象因子,得出气温为显著偏高,降水量偏少,日照时数正常到偏多。分析了全年气候条件对早稻、中稻和晚稻等3类主要粮食作物生长发育期的影响,总体为农业气候资源条件良好,光温充足,虽然有农业气象灾害的影响,但是比较而言利大于弊,有利于作物的发育生长。水稻生长发育期间发生的主要农业气象灾害有低温、台风、暴雨、气象干旱等,这些气象灾害都对农业生产造成了直接或间接的影响,其中造成灾害损失严重的是台风和暴雨。本研究旨在为气象减灾和灾害评估提供参考。

福建省龙眼、甜橙的避冻区划研究

低温是热带、亚热带植物生存的关键限制因子,强低温过程往往使它们遭受寒害或冻害。从经济栽培角度考虑,一般用20年一遇的年度极端最低气温(T_D)作为衡量多年生果树是否经济栽培的指标。研究结果将果树冻害分为5个等级,先统计各级冻害出现的年数,继而计算该果树的站冻指数SFI。经分析站冻指数SFI与T_D相关密切,故用站冻指数评价多年生果树经济栽培是可行的。

2015—2016年福建省冬季气候特征与主要农业气象灾害分析

2015—2016年福建省冬季平均气温正常,极端气温偏低;降水异常偏多;日照偏少,大部县市为明显到异常偏少。2016年1月出现了近半个世纪以来最强冷空气过程,极端最低气温超过历史同期最低值,寒冻害属历年第2位,仅比1999—2000年冬季寒冻害轻;中南部连续2次暴雨过程历史罕见,降水量属历年第1位。主要的农业气象灾害有低温阴雨寡照、暴雨和寒冻害3类,其中影响最大的是寒冻害。