天水市冬小麦生长对气候变暖的响应

通过分析冬小麦生育期、产量与温度的关系及变化趋势,建立回归模拟方程,揭示冬小麦对气候变暖的响应,为种植结构调整和粮食安全提供理论依据。结果表明:1980年以来,天水冬小麦对气候变暖的响应主要表现为出苗期、拔节期、抽穗期、成熟期缩短,返青期推迟;增温使出苗～返青期、拔节～抽穗期延长,返青～拔节、抽穗～成熟期缩短;随着冬小麦全生育期平均气温和地温的升高,全生育期以6.7 d/10a的速度缩短;小麦全生育期与5、10、15、20 cm平均地温均呈负相关。小麦产量有先降后升的变化趋势。天水市小麦适宜播期应在10月1日左右。

天水市玉米生长对气候变暖的响应

气温变暖已对农作物生长发育产生了较大的影响。利用天水市1968—2009年的气温、高温日数的变化资料,分析近几十年来天水市气温的变化趋势及特点,结合天水市农业科学研究所1980—2005年的玉米生育期资料,对数据进行统计和制图,应用DPS软件计算相关系数。通过分析玉米生育期与温度的关系及变化趋势,建立回归模拟方程,揭示玉米对气候变暖的响应,为探讨当地玉米的适宜播种期和玉米作物带的变迁,进而为种植业结构调整和粮食安全提供理论依据。结果表明,1968—2009年天水市年平均温度一直呈比较平稳的上升趋势,增幅为0.469℃.10a 1;年四季平均气温均呈上升趋势,其中以冬季、春季上升最为明显,年高温在30℃和35℃以上天数均呈逐渐增多趋势。玉米播种期、出苗期有推迟趋势,抽穗期、吐丝期、成熟期随气温的变暖均呈现提前的变化趋势,其中播种期推迟2.7 d.10a 1,出苗期延长0.1 d.10a 1,抽穗期提前3.3d.10a 1,吐丝期提前4.4 d.10a 1,成熟期提前8.7 d.10a 1;在玉米生育期各阶段中,播种—出苗期推迟0.1d.10a 1,出苗—抽穗期缩短3.4 d.10a 1,抽穗—吐丝期缩短1.0 d.10a 1,吐丝—成熟期缩短4.4 d.10a 1;生育期内平均气温升高,促使玉米生长加快,发育期提前,全生育期缩短。玉米在1980—2005年间的千粒重总体呈现下降趋势,极端高温对玉米全生育期和千粒重的影响较大。

天水市近50年浅层地温变化特征分析

为了研究气候变化对天水浅层地温的影响，利用天水市1963-2012年0-20cm各层逐年、逐月平均温度资料，运用气候倾向率、变异系数、九点二次平滑、Mann—Kendall检验以及Yamamoto检验法等统计方法，分析该地近50年浅层地温变化及对气候变化的响应特征。结果表明：天水浅层各季节及年平均地温均呈显著性升高趋势。年平均地温升幅在（0．02～0．47）℃／10a间；季平均升幅在（0．17-0．47）℃／10a间。冬季浅层地温变异系数较大，夏季变异系数最小。各浅层平均地温的年际变化特征也为上升趋势。经历了“冷－暖”的演变过程。20世纪60—90年代初期为偏冷阶段；20世纪90年代中期－21世纪初地温为偏暖阶段；21世纪以后呈下降趋势。各浅层平均地温在1993年前后均发生了突变，5cm、20cm平均地温对气候变暖的响应更敏感。

气象灾害对天水市蜜桃生产影响的评估

【目的】评估农业气象灾害对天水市蜜桃生产的影响,为有效防御农业气象灾害,最大限度减轻或减免农业损失提供参考。【方法】在提取了1982-2011年天水市蜜桃生产总产量、主要农业气象灾害影响因子的基础上,利用统计学方法对主要农业气象灾害划分等级;根据综合灾情指数评估天水市蜜桃生产的农业气象灾害类型,并与实际情况进行对比分析。【结果】影响天水市蜜桃正常生长的主要农业气象灾害为:蜜桃花芽萌动至开放的早春3月上中旬干旱、仲春4月上中旬花期高温干旱、低温冻害和蜜桃第2次速生膨大至果实成熟期7月下旬-8月上旬低温连阴雨灾害。1982-2011年间,天水市蜜桃生产综合评估有农业气象灾害19年,实况轻、中、重和特重灾害共18年,评估准确率95%,除轻灾、重灾评估准确率略低外,中灾评估准确率达83%,无灾和特重灾害评估准确率均达100%。【结论】根据本研究提取的灾害因子进行综合灾害评估的效果比较理想,对农业防灾减灾有一定的指导意义。

果树农业气象灾害风险评估与应用研究

灾害风险评估是一项新型研究课题,目前比较普遍的研究方法是灾害风险等级评估.以甘肃天水食用杏为例,从分析影响杏产量形成的气象因素入手,利用统计学方法和风险原理,构建了"基于杏产量损失的农业气象灾害风险评估"、"基于不同农业气象灾害类型的灾害风险评估"和"基于不同农业气象灾害类型和灾害贡献率的灾害风险评估"3种农业气象灾害等级风险评估模型,对1982-2011年30a农业气象灾害对食用杏产量形成影响进行了综合风险评估,灾年(包括小灾、中灾、大灾和特大灾)评估以"基于不同农业气象灾害类型和灾害贡献率的灾害风险评估"方法准确率最高,为90%;"基于杏产量损失的农业气象灾害风险评估"居次,准确率80%,以上2种评估方法评估效果都比较理想,可为多年生果树作物气象灾害风险评估研究提供参考,对农业防灾减灾有一定的指导意义.

气候变暖对天水市作物生长的影响——以冬油菜为例

利用天水市1968—2009年间的气温变化资料,分析近几十年来天水市气温的变化趋势及特点;结合天水市农业科学研究所1980—2010年的油菜生育期资料,通过分析油菜生育期与温度的关系及变化趋势,建立回归模拟方程,揭示油菜对气候变暖的响应,为种植业结构调整和粮食安全提供理论依据。结果表明,天水市冬油菜播种期、出苗期有推迟趋势,现蕾期、抽薹期、初花期、盛花期及成熟期随时间的推移均呈现提前的变化趋势。冬油菜生育期间隔天数均表现为缩短趋势,成熟期提前10.1 d/10a。在油菜生育期各阶段中,播种～出苗期、抽薹～初花期、初花～盛花期间隔天数有延长的趋势,而出苗～现蕾期、现蕾～抽薹期、盛花～成熟期间隔天数均呈缩短趋势。油菜1980—2010年间千粒重总体呈现增加趋势,拟合方程为:y=0.0135x+2.5825,R2=0.0941。油菜全生育期与5、10、15、20 cm平均地温均呈极显著负相关。

苹果不同生育期综合气象资源对产量的影响研究——以天水市秦州区为例

为定量确定综合气候资源对苹果产量的影响,运用1981—2010年秦州区苹果单产资料及苹果主要生育期(4—8月)平均气温、降水量、日照时数资料,建立了综合气象资源指数,分析了苹果不同生育阶段气候因子的变化规律及对苹果产量的影响。结果表明,近30年苹果生长前期的热量因子的变化幅度大于生长后期。坐果之前,开花时的低温冷害对苹果产量影响较大。苹果前期生长阶段(4—6月)降水量呈下降趋势,后期生长阶段(7—8月)降水量线性变化趋势不明显。后期降水量与产量相关性明显。苹果前期生长阶段(4—6月)日照时数为随时间呈上升趋势,后期生长阶段(7—8月)日照线性变化趋势不明显。综合资源指数与苹果产量的变化有较好的一致性。20世纪90年代,综合气候资源不利于苹果产量的形成,从21世纪初,综合气候资源指数开始增加,苹果产量也开始上升。未来气候变化趋势利于苹果生产。

西峰黄土高原作物生长期土壤水分损耗速率分析

利用1989～2005年3～11月每月8日的0～200cm土壤总合水量资料及降水资料，分析冬小麦生长期土壤水分年际变化特征、特殊年型各层水分分布特点、土壤水分损耗速率以及水分损耗速率的影响因子。结果表明，土壤总合水量年际变化明显，20世纪90年代中后期为相对缺水期；丰水年、缺水年和平水年相同土层土壤含水量始终遵循丰水年≥平水年〉缺水年。多年作物生长期内0～200cm土壤平均耗水速率为1．98mm／d，最低为1．40mm／d，最高为2．54mm／d，最高耗水速率是最低的1．81倍；月水分损耗3～5月逐渐增大，5月为年度最大，其后开始持续减小；气候因子中年降水量对年土壤水分损耗速率的影响最为显著，通过0．001信度检验，达到极显著相关水平，冬小麦生长发育对土壤月耗水速率影响较大。

甘肃省天水地区暴雨时空分布及天气学分型

利用1965-2019年常规观测资料及2008-2019年区域站加密资料,分析天水地区暴雨时空分布特征,同时选取30个具有代表性的暴雨样本进行天气学分型及高低空物理量特征分析,确立了预报指标。结果表明:(1)近55 a来天水地区暴雨年均发生2.75站次,整体呈增多趋势,增加幅度为0.2站次·(10 a),其中20世纪60年代后期及80-90年代呈减少趋势,20世纪70年代及21世纪以来呈增多趋势。(2)天水地区暴雨4月中旬-10月下旬都有出现,但集中在夏季7-8月,7月频次最高,月分布呈单峰型特征,旬分布呈三峰型特征,与副高位置密切相关。(3)天水地区暴雨空间分布自西向东依次增多,并存在多个分布中心。(4)天水地区暴雨环流形势分为低槽(涡)东移型和副高西北侧西南气流型两种,其高低空物理量配置各有不同。

天水地区暴雨特征、环流形势及概念模型分析

为提高天水地区暴雨预报及服务能力,利用1965—2011年天水地区地面观测资料以及Micaps实况资料,运用统计学方法、天气学原理以及中尺度分析技术,对天水地区暴雨进行分析。结果表明:天水地区暴雨近47年来年均发生频次约为2.38次,呈略减少趋势,幅度为每10年下降0.135次,但变化趋势不明显;暴雨发生时间主要分布在每年的4—10月,集中在7—8月;暴雨空间分布自渭北区—河谷区—关山区依次增多;天水地区暴雨分布与地形有一定的关系;天水暴雨的主要环流形势有4种,即:西低东高型、副高西北侧西南气流型、低涡切变型以及副高控制型;天水地区最常见的暴雨环流形势是副高西北侧西南气流型,西低东高型、低涡切变型以及副高控制型暴雨所占比例相对较少;各形势下的暴雨主要影响系统、动力以及热力条件各有不同。

天水市日照时数的气候变化特征

选取天水市7个气象站1965—2011年日照时数资料,采用累积距平、Mann-Kendall突变检验法和Morlet小波等方法,分析天水市日照时数的气候变化规律。结果表明,天水市年平均日照时数总体呈减少趋势。1965—1980年,日照时数呈增加趋势;1981—1992年呈减少趋势;1993—2008年呈增加趋势;2009年以后又趋于减少。日照时数的变幅最大的季节为夏季,春季的日照时数变化呈上升趋势,其余各季都呈下降趋势。小波分析得出天水市的全年和各季的日照时数大部都存在小尺度的准周期变化,冬季存在中尺度的周期变化,夏季在年代际的变化上存在准27年的周期变化。对日照时数气候变化的空间分析表明,天水市整体平均日照时数呈下降趋势,有局部地方和整体趋于的气候变化趋势不完全相同,天水北部的变化趋势更加显著。

甘肃河东玉米地土壤温湿变化特征研究

利用甘肃河东地区代表站玉米地土壤含水量、地温、降水资料,运用统计模拟方法,分析了土壤贮水量、温度的变化特征及水热耦合效应。结果表明,甘肃河东地区玉米地100cm土层的贮水年变化呈抛物线状,6月上旬至中旬土壤贮水量达到最低值。地温自20世纪70年代以来呈上升趋势,其中冬季上升幅度最为明显。水热交互作用与土壤含水量的变化有显著相关关系。一年内玉米地土壤温湿变化特征表明,土壤贮水量主要有2个低值阶段:5～6月及7～8月,不同时间温湿匹配对玉米生长造成不同影响。

天水市雷暴气候特征分析

为了研究天水市雷暴气候变化特征、周期性规律和时空分布特征,利用天水市7个观测站1971～2010年雷暴日资料,通过数理统计、Mann-Kendall检验、小波分析和EOF分析等方法分析近40年天水市雷暴气候特征。结果表明,天水市年平均雷暴日数为19.2 d,一年中雷暴发生在4～10月,7、8月份最多,雷暴主要发生在夏季;过去的40年,雷暴日数呈波动减少趋势,气候倾向率为-1.152d/10a;Mann-Kendall检验得出,在1995年天水雷暴日数开始明显减少,突变点出现在2008年,2008年后雷暴日数显著减少;Morlet小波分析结果表明,天水市雷暴日数同时存在3、6、12及22年的准周期变化;根据EOF分析,天水雷暴异常空间分布可划分为全市一致型和经向型,其中关山区雷暴日数最多,其次是渭北区,河谷区最少。

县域马铃薯干旱气象保险指数研究

运用1971—2017降水资料及同期麦积区马铃薯产量资料,分析近47年不同类型干旱概率及其对马铃薯产量的影响,建立干旱气象保险指数及马铃薯干旱气象理赔值计算模式,对各种干旱组合对马铃薯种植风险理赔额度计算分析得到研究结果。

基于春季晚霜冻害的天水苹果气候风险区划

花果期霜冻灾害是天水苹果生产中常见的一种自然灾害,年发生频率60%以上,冻害年份轻者减产,重者甚至绝收。为此,进行苹果花果期霜冻灾害气候风险区划研究,对合理苹果产业布局,有效减轻灾害损失,具有一定的参考和科技指导意义。将影响天水苹果相对气象总产量的开花坐果期4月上旬-5月上旬日最低气温与0℃以下温度持续日数之积作为苹果霜冻灾害脆弱性指数(V),用该期霜冻灾害不同强度发生频率作为相应灾害危险性指数(H),用Pki=1/n∑5j=1Hj×Vij计算所得的霜冻灾害风险系数作为区划指标,按其离散程度划分为低风险、较低风险、中风险、较高风险和高风险区域,做出天水苹果霜冻灾害风险区划,对科学布局当地果树产业和提高经济效益具有显著的指导意义。

祁连山北麓春季冻土深度对气温变化的响应

利用1961-2004年祁连山北麓11个站点的春季季节性冻土资料和9个站点的月平均气温资料,分析祁连山北麓冻土深度的空间和时间变化规律,并分析冻土深度对气温变化的响应特征。结果表明：祁连山北麓春季冻土以祁连站为最大值,向高纬度和高经度方向逐渐减小,武威附近为春季冻土最小值,靠近东南方向的乌鞘岭站出现次大值区域,冻土的空间分布特征与海拔高度关系密切;春季多年平均冻土深度为53.5 cm,年际最大值与最小值深度差为73.2 cm,随年际变化总体呈明显的减小趋势,其变化倾向率为11.3 cm/10 a,年代际变化呈阶梯状逐渐减小,20世纪90年代比80年代减小近20 cm;春季冻土深度减小主要受1～2月和春季平均气温升高的影响,特别是2月份气温每升高1℃,冻土深度减小7.05 cm;冻土深度大的地区,对气温变化的响应越敏感;冻土深度小的地区,对气温变化的响应相对较小。