基于条件降水温度指数的淮河蚌埠闸以上流域冬小麦旱涝特征研究

农业作为对气候变化反应最敏感的部门之一,任何程度的气候变化都会给农业生产及其相关过程带来潜在的或显著的影响,尤其是旱涝灾害对粮食产量的影响最为不利。利用淮河蚌埠闸以上流域65个气象站1961—2014年的降水及温度数据,构建冬小麦主要生长期的条件降水温度指数PTCI,尝试确定冬小麦旱涝致灾阈值,同时采用土壤重量含水率和典型旱涝年的实际灾情验证PTCI的适用性,并分析冬小麦旱涝灾害的发生频次及空间分布,探讨冬小麦相对气象产量与主要生长期PTCI间的关系。结果表明:(1)冬小麦抽穗—乳熟期降水变异系数最大达到0.54,返青—拔节期温度上升最快可达0.4℃/(10 a);(2)冬小麦主要生长期内,PTCI<0.35时,发生干旱,PTCI>0.58时,发生洪涝,PTCI所指示的旱涝状况与土壤重量含水率和实际灾情具有一致性;(3)干旱是影响淮河蚌埠闸以上流域冬小麦生产的主要因素,1961—2014年间抽穗—乳熟期大部分站点的旱灾发生频次超过20次;(4)PTCI所指示的旱涝状况与冬小麦产量增减之间具有一致性,但各站点冬小麦旱涝的效果存在差异。

淮河蚌埠闸以上地区冬小麦干旱对气象干旱的响应

本研究基于淮河蚌埠闸以上地区60个气象站点1961-2015年的日尺度数据,借助作物水分亏缺指数(Crop Water Deficit Index,CWDI)和相对湿润度指数(Relative Moisture Index,M)分别表征冬小麦干旱和气象干旱,分析2种干旱的时空演变特征,计算冬小麦干旱对气象干旱的时滞,最后探讨了冬小麦干旱时滞与下垫面地理因子之间的关系,得出结论:1)时间尺度上,对CWDI而言,除灌浆成熟期外,其余生育期的CWDI呈微弱下降趋势;对M而言,各生育期的年际趋势均无明显变化;空间尺度上,CWDI和M各站点中旱以上级别占比均呈现由北部向南部递减特征。2)冬小麦干旱对气象干旱的时滞在返青抽穗期最短,为3.21d,越冬期的时滞最长,为84.35d。3)各生育期的下垫面地理因子与冬小麦干旱时滞的关联度都较好,均在0.5以上。各下垫面地理因子与冬小麦干旱时滞关联度高值点多分布在土壤持水力较差、海拔较高、坡度较陡的山区,东及东北坡向的地区,降水较少、气温较低的北部地区。

淮河蚌埠闸堰流流量系数初探

本文根据淮河蚌埠闸扩孔后的实测水文资料,初步分析蚌埠闸扩孔的堰流流量系数,为淮河防汛提供防汛调度的参考依据。

淮河流域蚌埠闸以上地区夏玉米生育阶段水分供需时空变化特征研究

作物水分供需量是进行科学合理灌溉的重要参考依据,水分供需不平衡也是引起农业旱涝的根本原因。基于淮河流域蚌埠闸以上地区及周边1961-2015年共91个气象站点的日尺度气象数据,借助有效利用系数法计算夏玉米有效降水量,采用联合国粮食及农业组织(FAO)建议的Penman-Monteith(P-M)公式和作物系数法计算需水量,分析夏玉米水分供需时空变化特征,并探讨典型站点夏玉米生育期内水分盈亏状况。结果表明:①近55a来,研究区夏玉米全生育期和各生育阶段有效降水量呈南高北低的分布特征,各站点趋势变化不明显;②夏玉米全生育期和各生育阶段需水量大致呈南低北高的纬向分布,全生育期和各生育阶段呈显著减少趋势,只少数站点未通过显著性检验;③夏玉米全生育期和各生育阶段缺水量大致呈纬向分布特征,全生育期和播种-出苗期呈显著减少趋势,其余生育阶段趋势变化不明显。