江西气温稳定通过10℃初日变化及其对双季早稻物候期的影响

利用江西82个气象站1959-2009年日平均气温和14个农业气象观测站1981-2008年的双季早稻物候期资料,分析了气温稳定通过10℃初日的变化及其对双季早稻物候期的影响。结果表明,10℃初日在51a间年际变化十分明显,极差达36d;年代际变化在20世纪80、90年代最为剧烈,2000-2009年次之,60、70年代较为稳定;整个分析期内线性变化趋势不明显,但1991-2009年呈明显提前的趋势。51a间全省10℃初日的区域分布变化明显,3月20日、3月10日分界线从20世纪60-90年代逐步南压,2000年以来大幅度北收;赣南变化幅度大于赣北赣中。10℃初日与双季早稻营养生长期物候期呈正相关,与生殖生长期物候期相关性不明显。典型早年与典型迟年比,双季早稻营养生长期的物候期普遍提前,全省平均提前3.7~9.1d;而在生殖生长期,部分站的物候期转为推迟,总体上早迟年物候期差异在±4d以内;全生育期平均延长3.0d。研究结果可为当地水稻生产布局调整和农事安排提供参考。

甘肃黄土高原气温稳定通过10℃初日对冬小麦生育期的影响

用1971-2004年甘肃黄土高原39个站的气温10℃初日和西峰农业气象试验站的冬小麦生育期资料,分析了对冬小麦生育期的影响.结果表明,甘肃黄土高原日平均气温稳定通过10℃的初日有3个偏早区,分别位于北道、兰州、泾川,有3个偏迟区,分别位于华家岭、东乡、岷县附近;最早的是北道为4月14日,最迟的是华家岭为6月5日;其空间分布特征是定西、临夏偏迟,天水、平凉、庆阳早,西北部的白银也较早;总的趋势是日平均气温稳定通过10℃的初日越来越早,特别是90年代以来的趋势更加明显;70年代大部分地方偏迟,80年代北部偏早,南部偏迟,90年代定西、临夏偏迟,其余偏早.西峰初日早的年份,积温高,日照充足,冬小麦各平均生育期普遍提前了3d以上,尤其是抽穗、开花期,提前了11～12d,全生育期提前了11d,最早的2004年比最迟的1993年的各生育期普遍提前了9d以上,特别是返青、起身期,提前了14～16d,全生育期提前了20d.

库车日平均气温≥3℃初日与杏树开花期的关系

利用新疆阿克苏地区库车县1961—2010年日平均气温和1983—2009年杏树物候期观测资料,通过相关分析和回归分析,表明:(1)杏树的开花盛期与气温稳定通过3℃或5℃初日均呈较为显著的正相关,但与3℃初日的相关性更好。(2)1961—2010年,库车县3℃初日呈不显著的提早趋势,且各年代际间3℃初日呈波动变化趋势,其中20世纪80年代出现最晚,2001—2010年出现最早。(3)杏树开花盛期的日期呈显著提早的趋势,且呈逐年代提早的趋势。其中2001年以来比20世纪90年代提早了5 d,比1983—1990年提早了7 d。(4)利用1983—2009年3℃初日与杏树的开花盛期日期资料,建立了库车杏树的开花期预测模型,2010—2016年预测结果经检验平均绝对误差为8%,平均预测准确率在83%~95%之间,因此,该模式可作为库车县杏树开花盛期日期预报的业务手段之一,其研究结果可为当地杏树开花物候期的预测以及春季农业生产管理提供科学依据。

甘肃黄土高原气温稳定通过10℃初日的分析预测

用1971～2004年甘肃黄土高原39个站的气温10℃初日和高空资料，分析了其气候特征和环流背景，建立了预测方法．结果表明，甘肃黄土高原日平均气温稳定通过10℃的初日有3个偏早区，分别位于北道、兰州、泾川；有3个偏迟区，分别位于华家岭、东乡、岷县附近．初日早年甘肃黄土高原500hPa、700hPa高度场和温度场为宽广的脊控制，OLR场受正距平控制；初日迟年甘肃黄土高原500hPa、700hPa高度场和温度场深厚的槽影响，OLR场受负距平影响．

莎车日平均气温≥5℃初日的变化特征以及对杏树开花期的影响

利用新疆喀什地区莎车县1961-2010年日平均气温和1983-2010年杏树物候期观测资料,通过相关分析和回归分析,研究气温稳定通过5℃初日的变化特征及其对杏树开花期的影响。结果表明,1961-2010年,莎车县5℃初日呈现较为显著的提早趋势,且各年代际间5℃初日呈波动变化趋势,其中20世纪70、80年代出现最晚,2001-2010年出现最早。杏树开花盛期也呈较显著提早的趋势,其中2001年以来比20世纪90年代提早了4d,比1983-1990年提早了5d。杏树的开花盛期与5℃初日日期呈显著的正相关,利用回归模型开展的杏树开花盛期预报结果显示,其相对误差在±2%。研究结果可为当地杏树开花物候期的预测以及春季果树生产管理提供科学依据。

甘肃黄土高原气温10℃初日的变化特征

用1971～2004年甘肃黄土高原39个站的气温10 ℃初日和高空资料,分析了其气候特征和环流背景,并建立了西峰代表站的气候预测方法.结果表明,甘肃黄土高原日平均气温稳定通过10 ℃的初日有3个偏早区,分别位于北道、兰州、泾川,有3个偏迟区,分别位于华家岭、东乡、岷县附近;最早的是北道为4月14日,最迟的是华家岭为6月5日.其空间分布特征是定西、临夏偏迟,天水、平凉、庆阳早,西北部的白银也较早.总的趋势是日平均气温稳定通过10 ℃的初日越来越早,特别是20世纪90年代以来,早的趋势更加明显;70年代大部分地方偏迟,80年代北部偏早,南部偏迟,90年代定西、临夏偏迟,其余偏早.初日早年,甘肃黄土高原500 hPa、700 hPa高度场受青藏高原北部到新疆宽广的高脊控制,温度场受青藏高原北部到新疆为宽广温度脊控制,OLR场受正距平控制;初日迟年,甘肃黄土高原500 hPa、700 hPa高度场受塔里木盆地深厚的低槽影响,温度场受新疆宽广的温度槽影响,OLR场受负距平影响.建立的西峰气温10 ℃初日模式的预测能力高.

用前期月环流指数预测新疆棉区稳定≥10℃初日

用新疆22个棉区代表站的日平均气温资料,计算5d滑动稳定≥10℃初日作为棉花播种的农业气象学指标。以前一年3月到当年2月的74项月环流指数为因子,考虑了统计模型中因子与预测量之间相关不稳定性,分别建立了新疆棉区22站稳定≥10℃初日的"滑动相关—逐步回归—集合分析"预测模型。预测2009年全疆大部分棉区稳定≥10℃初日偏早,北疆大部分棉区偏早5d以上。入选新疆各棉区预测模型的前期环流因子中,以副热带环流系统因子为主,其次是高纬度地区极涡环流因子;北疆棉区稳定≥10℃初日的年际变化与前期热带海洋表面温度异常分布关系较密切。对预测结果以及模型的预测(拟合)效果进行检验,2009年的预测结果基本准确,尤其是预测出了北疆大部分棉区异常偏早的趋势,为棉花播种期预测分析提供了有力的技术支持。

新疆棉花播种期气候服务指标分析及应用

针对新疆棉花播种期预测服务需求,提出了日平均气温5日滑动平均"稳定≥10℃初日"和棉花"播种—出苗期间热量指数"两个兼具生物学与气候学意义的气候服务指标。在实际业务应用中,借鉴短期气候预测方法,建立"滑动相关—逐步回归—集合分析"客观预测模型,得到这两项指标的预测值并参加业务会商,为综合分析并确定棉花开播期的早晚和提出适当的服务对策建议提供了有价值的信息,效果较好。该思路和具体方法可以在更多的气象为农业服务业务领域中尝试。

三种聚类分析方法在中国温度区划分中的应用研究

根据全国512个气象站1961～2010年的逐日气温观测资料,采用日平均气温稳定通过10 ℃的日数（≥10 ℃日数）作为划分我国温度分布的指标,经过旋转经验正交函数分析（REOF）方法处理,找出时间演变过程中变化相似的区域归为一类.在此基础上,采用快速样本聚类法（K-means法）、分层聚类法（Ward法）、聚类统计检验法（CAST法）3种聚类分析方法对全国范围的温度变化区域差异进行客观分区,结果分别将全国温度变化区划分为10个地区、9个地区、13个地区,且不同区域分界线与中国地形分布有很好的一致性.研究表明：K-means法运算简单快捷,结果会不断修正到最佳为止;Ward法聚类过程清晰明了,可以选取需要划分的类别数;CAST法使样本通过显著性检验,不但有助于气候变化的客观分区,而且在划分温度区时客观考虑气候变化对分区结果的影响也有很重要意义.

1981—2018年吉林省玉米适时播种的水热条件变化特征

利用1981—2018年吉林省50个气象站春季逐日气象资料、19个玉米站发育期资料,应用农业气候统计方法,分析了春季首场透雨、稳定通过8℃初日时空特征及对玉米适时播种的影响。结果表明:首场透雨平均出现日期呈东早西晚的趋势,最早最晚两地相差20 d;80%保证率下气温稳定通过8℃的日期呈西早东晚趋势,最早最晚两地相差26 d。三个气候区的透雨最早年最晚年之间相差35~52 d;80%保证率下气温稳定通过8℃的日期最早年最晚年之间相差28~31 d。水热条件时空分布差异是造成年际间玉米播种时间差异、苗情差异的重要因素。西部玉米适时播种主要是受有无透雨及透雨出现时间的影响,中部主要受透雨出现时间的影响,东部主要受温度条件影响。采用农业气候与农业气象相结合的方法,才能更好地确定当年的适播期。

气候变化背景下秦岭-淮河地区亚热带北界变化

基于1970—2019年秦岭-淮河地区气象站点观测数据,以日均温稳定≥10℃持续日为主要指标,以1月平均气温为辅助指标,借助薄盘样条插值(TPS)及基于数字高程模型(DEM)的普通克里金插值法,探讨秦岭-淮河地区亚热带北界对全球气候变暖及变暖“停滞”现象的响应及变化。结果表明,1970—2019年秦岭-淮河地区日均温稳定≥10℃持续日及1月平均气温均呈不同程度的上升趋势,但二者高低值的分布年份并不相同;50年来亚热带北界在秦岭段出现了明显的向高海拔地区移动的趋势,其中,秦岭南坡共计抬升153.3 m,北坡抬升148.8 m。在变暖“停滞”期间,秦岭南、北坡亚热带北界所处海拔的变化具有较高的同步性,但在1980s至1990s期间差异性较大。1970—2019年亚热带北界在淮河段北移1.3个纬度以上,在115°E附近甚至达到3个纬度,与中国过去2000年亚热带北界曾到达的最北位置相仿;从年代际上来看,亚热带北界在1990s期间北移最明显,黄河流域下游部分区域已由暖温带逐渐转化为亚热带。

江西省不同播期早稻热量资源利用分析

基于江西省1961—2022年83个气象台站的日平均气温资料,利用气候倾向率、MK突变检验等分析方法,分析了近62 a江西省不同地区稳定通过10℃初日、农户正常播种时间、2022年全省85个县早播示范点播种时间的热量资源变化特征及不同播期间热量资源差异。结果表明:(1)早稻的正常播种时间较早播和10℃初日播种时间偏晚10 d以上,各播期赣南播种时间均早于赣北。(2)各播期全生育期内平均气温和积温呈逐渐上升趋势,早播和10℃初日的升高幅度明显大于正常播期;正常播期下全生育期的平均气温显著高于早播和初日,但积温显著低于早播和初日全生育期积温。(3)与正常播期相比,赣南早播和10℃初日全生育期积温的增加幅度大于赣北,早播和10℃初日全生育期积温赣南整体平均偏高8.00%以上。(4)通过突变检验可知,各播期平均气温和积温的突变年份均为2000年前后。因此,在农户正常播期条件下,适当提前早稻播种期有利于延长双季稻生长期以及提高当地热量资源利用率。

甘肃西峰黄土高原区气温对梨树发育期的影响

利用甘肃西峰农业试验站的气温稳定通过10℃初日和梨树发育期资料，分析了气候特征及其对梨树发育期的影响。结果表明：西峰10℃初日与梨树发育期呈明显的正相关，最显著的是落叶末期，其次是开花末期。西峰代表站初日早的3个年份，积温高，日照充足，梨树的平均发育期普遍提前，尤其是叶芽开放期、开花末期，提前幅度最大，早年和迟年发育期出现日期差异较大，发育期最大相差21-24天。气温10℃初日对冬小麦发育期的影响趋势和梨树一样，只是影响显著程度有所差异，气温10℃初日对林果业的影响要比粮食作物显著，气候变化增大了本区林果业生产的风险性，但对粮食作物种植较为有利。

天山北坡经济带棉花播期对气候变暖的响应

利用1971—2010年天山北坡经济带棉区11个代表站的气象资料,采用气候倾向率、t-检验和IDW插值方法,分析了棉区3月下旬至4月下旬各旬平均气温和≥12℃初日的时空变化对棉花播期的影响.结果表明:研究期间,天山北坡经济带3月下旬、4月上、中、下旬平均气温分别以0.8、0.5、0.1和0.5℃·(10 a)-1的倾向率呈增加趋势,但是≥12℃初日却以-0.5 d·(10 a)-1的倾向率呈提前趋势.各气象要素均在20世纪90年代发生突变,突变年后3月下旬、4月上、中、下旬平均气温依次增加2.5、1.9、1.1和1.5℃,分别达到7.2、10.0、13.2和15.6℃.3月下旬至4月下旬各旬平均气温的高值区普遍位于天山北坡东部棉花主产区的乌苏市、沙湾县和玛纳斯县站点周围,而低值区基本在东部的乌鲁木齐市附近.≥12℃初日的空间分布具有地区差异性,研究期间,初日日序较早的区域由精河县向西扩展到棉花主产区玛纳斯县周围,而日序较晚的区域从乌鲁木齐市以南的大部区域缩小至乌鲁木齐市周围.随着突变年后≥12℃初日逐年提前,大部县市棉花适宜播期在4月22—28日,采用地膜播种可使适宜播期提前至4月15—21日.