INFLUENCE FACTORS AND PREDICTION METHOD ON FLOOD/DROUGHT DURING THE ANNUALLY FIRST RAINY SEASON IN SOUTH CHINA

By using the significance test of two-dimensional wind field anomalies and Monte Carlo simulation experiment scheme, the significance features of wind field anomalies are investigated in relation to flood/drought during the annually first rainy season in south China. Results show that westem Pacific subtropical high and wind anomalies over the northeast of Lake Baikal and central Indian Ocean are important factors. Wind anomalies over the northem India in January and the northwest Pacific in March may be strong prediction signals. Study also shows that rainfall in south China bears a close relation to the geopotential height filed over the northern Pacific in March.

海温异常对长江流域夏季典型旱涝的影响研究

为研究长江流域夏季旱涝特征及其与海温异常之间的关联性,基于中国326个气象站降水量、NCEP/NCAR再分析资料等,采用合成分析、EOF分解等方法,分析了长江流域夏季典型旱涝年的降水分布、同期大气环流及前期海温特征,并以2018年为例,初步揭示了2018年前期海温异常对大气环流的可能影响。结果表明:①长江流域夏季典型旱年,仅嘉陵江和岷沱江会表现出局部偏涝,全国为典型的Ⅰ类雨型,多雨区位于黄河流域及以北地区。前期冬季赤道太平洋表现出类拉尼娜的东冷西暖分布,同时黑潮区海温偏低,西风漂流区海温偏暖。受多海域协同作用,同期欧亚环流场上自西北向东南呈现出“+-+”三极型分布,东亚地区为自北向南“-+-”的EAP负位相。长江流域典型涝年,全国多为典型的Ⅱ类和Ⅲ类雨型,环流及海温呈现出相反特征。②2018年为典型的长江中下游偏旱年,仅在岷沱江降水偏多近3成,为历史第4多,与长江流域夏季降水的主模态正位相类似,解释方差达24%。③2018年前冬出现弱拉尼娜、春末夏初西风漂流区异常偏暖、NAT异常正位相,三者共同作用,使得东亚副热带西风急流偏北,东亚沿岸出现EAP负位相,大陆热低压明显偏强,东亚夏季风为1961年以来最强,同时副高脊线最北,造成夏季降水主雨带北推至华北、西北地区,岷沱江、嘉陵江异常多,而长江中下游异常少,为典型的Ⅰ类雨型。研究成果可为长江流域旱涝预测、水资源调度提供参考。

华北地区冬小麦主要气象灾害风险评价

为了对华北地区冬小麦生育期内遇到的主要气象灾害(干旱和干热风)的综合风险进行评价,根据气象灾害发生机理及区域环境特征建立危险性、暴露性和脆弱性评价模型,并构建综合风险模型,具体分析各地区综合风险的大小及主导风险因子,该文利用华北地区48个农气站冬小麦发育期资料(1981-2010年)和气象资料(1961-2010年)以及近50 a产量资料,将冬小麦全生育期划分为前期(播种期-起身期)、中期(拔节期-开花期)、后期(灌浆期-成熟期)3个阶段,并充分考虑了底墒形成期(播种当年7-9月)内的降水,分别基于水分亏缺指数和加权干热风日数构建了干旱、干热风等级指数,对华北地区冬小麦干旱、干热风灾害以及综合气象灾害风险进行分析。结果表明:危险性、脆弱性和暴露性的权重分别为0.3272、0.3116和0.3612。华北地区冬小麦农业气象灾害风险值有2个高值中心,一个位于冀鲁豫交汇处,一个位于河北省泊头、黄骅等地,风险值由中心向四周逐渐降低。根据该文构建的综合风险评估模型,将华北冬小麦种植区划分为5个不同风险等级区。评价结果具有较强的针对性,可以为华北各地区农业气象灾害风险管理提供参考。

干热风对灌浆期冬小麦旗叶光合蒸腾的影响

采用人工模拟干热风方法,对灌浆期冬小麦进行重度干热风(重)、轻度干热风(轻)和无干热风(CK)平行对比试验。结果发现:重度干热风对旗叶光合速率(A n)、蒸腾速率(T r)和气孔导度(G s)的胁迫指数(SI)为0.88,0.68,0.83,轻度干热风对A n、T r和G s的SI为0.32,0.19,0.39;在重-轻-CK 3个梯度上,G s-A n和G s-T r均有极显著正相关关系;轻干热风对胞间CO2浓度(C i)无显著影响,重干热风下C i显著升高。综合分析认为:轻、重干热风对灌浆期旗叶光合蒸腾均有显著抑制作用,重干热风抑制作用要显著强于轻干热风;干热风引起气孔部分闭合G s减小是光合蒸腾受抑制的主要原因,重干热风下光合还明显受到非气孔限制;非气孔因素是导致同等干热风条件下光合受抑制程度大于蒸腾的原因。

山东省小麦气象灾害风险评估模型群研发

为了探寻影响山东省小麦生产的气象风险因子,并探索小麦相对气象产量与气象致灾风险因子的关系,通过采集山东省典型小麦生态区120个监测网点,收集1980—2009年的小麦产量与气候致灾风险数据,采用统计分析方法,对导致小麦减产的气象风险因子以及相对气象产量进行相关和回归分析,确立了导致山东省小麦冷冻害、干旱和干热风等灾害的气象风险因子,建立了山东省小麦气象灾害风险评估模型群,并利用计算机技术进行系统开发,对山东省小麦生产当中遇到的气象因子进行分析,预测是否存在气象灾害,并进行风险评估。该系统为政府部门指导农业生产和制定农业保险费率、保费补贴、粮食最低保护价、农业直补标准等政策提供决策依据。

微咸水灌溉对冬小麦叶片抗干热风能力的影响

干热风是华北地区冬小麦生产的主要气象灾害之一,同时该区农业用水资源严重短缺,为缓解灌溉水资源不足,华北地区开展了微咸水灌溉应用技术,而微咸水灌溉对冬小麦抗干热风能力的影响尚无定论。为此,在中国科学院禹城综合试验站设置1 g·L^–1(淡水对照)、3 g·L^–1和5 g·L^–13个矿化度微咸水在返青—拔节期和开花—灌浆期分别对冬小麦进行灌溉处理,在灌浆期进行干热风模拟试验,观测冬小麦叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度等生理参数。综合4年(2016—2019年)4次试验结果,发现:1)与1 g·L^–1矿化度微咸水灌溉相比,3 g·L^–1和5 g·L^–1矿化度微咸水灌溉可以显著降低冬小麦叶片光合速率32.2%和59.3%、蒸腾速率29.2%和51.9%、气孔导度30.7%和54.8%。2)干热风可以显著降低叶片光合速率35.4%~86.6%、蒸腾速率35.6%~67.5%、气孔导度36.4%~69.4%。3)在1 g·L^–1、3 g·L^–1和5 g·L^–1矿化度微咸水灌溉下,叶片光合速率干热风胁迫指数4年均值分别为0.55、0.45和0.74;叶片标准化蒸腾速率(蒸腾速率/水汽压饱和差)热风胁迫指数4年均值分别为0.54、0.26和0.41;气孔导度干热风胁迫指数4年均值分别为0.56、0.28和0.43。这些结果表明:1)微咸水灌溉的生理胁迫作用与干热风的生理胁迫作用对叶片光合蒸腾和气孔行为产生的影响具有相似性;2)3g·L^–1矿化度微咸水灌溉比淡水提高了叶片对干热风的生理适应能力,证明适量微咸水灌溉可以提高冬小麦叶片适应干热风的能力。

杨农间作对农田生态环境的改善

本文根据５ａ（１９９３～１９９７年）人工和自动气象仪器的观测资料，对不同模式杨农间作田中的温、湿、风和蒸发等小气候因子的时空分布及其效应进行了较为详尽的分析。结果表明：杨农间作的防风效能为４５％～８７％，平均５７％；可降低日最高气温０３℃～３４℃，平均降低１３℃；降低地面日最高温度６０℃，最高可达１９５℃；提高日平均绝对湿度０９ｈＰａ～２４ｈＰａ，平均１４ｈＰａ；提高日平均相对湿度１％～１３％，平均５％；减少水分蒸发１７％～３６％，平均２５％；在干热风日可使相对湿度＜３０％的持续时间减少４５ｈ。因此，杨农间作具有明显的防风、降温、增湿和减少蒸发的作用，这对改善田间小气候和农业生态环境，促进农业的高产、稳产具有重要意义。

广州春季降水的变化及其前兆信号

广州春季降水存在以准2年为主的年际变化和以30年为主的年代际变化,目前处于年代际尺度上的少雨时段。Ni?o3区的海温异常是广州春季降水最强的前兆信号,它与广州春季降水的显著正相关在前一年的11月份就已出现,并且一直稳定维持到4月份。前冬Ni?o3区海温异常对广州春季降水的影响是通过影响春季北太平洋副热带高压和低层风场异常实现的。前冬Ni?o3区海温正异常时,春季副热带高压偏强、位置偏西,华南处于副高边缘垂直运动的上升区,菲律宾以东的低层反气旋环流增加了向华南的水汽输送,从而使得广州春季降水偏多;前冬Ni?o3区海温负异常时,副热带高压偏弱、位置偏东,华南地区远离副高、处于垂直运动的下沉区,菲律宾以东低层为气旋环流控制,华南地区盛行偏北气流,不利于水汽的向北输送,从而使得广州春季降水偏少,造成春旱。

河西走廊东部近50年沙尘暴气候预测研究

应用甘肃省河西走廊东部武威市5站(乌鞘岭、古浪、永昌、凉州区、民勤)近50年月、年气象资料和沙尘暴个例,详细分析了沙尘暴产生的气候背景和气候影响因子。在分析二十多种气象要素的基础上,做出沙尘暴不同时间、不同范围的日数和强度预报方程。研究表明:河西走廊东部的沙尘暴是武威市北部干旱气候、丰富的地表沙源与大风天气相互作用的结果;沙尘暴日数与该市中北部冬春季的气温、年降雨量和大风日数有关;沙尘暴强度与武威市前期的干旱、异常增温、强大风日数有关。

沙拐枣属种间抗干旱抗风蚀性比较试验研究

本文研究了8种沙拐枣造林后的成活生长状况、抗旱性水分生理指标及抗风蚀性能。应用主成分分析法对8种沙拐枣的当年成活率、第4年保存率、水势、束缚水/自由水、细胞液浓度、抗脱水力、受风蚀致死率、相对含水量等8项指标进行了综合分析,得出8种沙拐枣抗干旱、抗风蚀性强弱的顺序为:红皮沙拐枣>东疆沙拐枣>密刺沙拐枣>白皮沙拐枣>泡果沙拐枣>头状沙拐枣>乔木状沙拐枣>网状沙拐枣。从中筛选出红皮沙拐枣、东疆沙拐枣、密刺沙拐枣三种抗逆性较强的种。

华南前汛期旱涝影响因子和预报方法

利用二维风场差异的显著性检验和蒙特卡洛模拟检验等方法,研究华南前汛期旱涝年同期及前期风场差异特征。结果表明西太平洋副热带高压及850 hPa贝加尔湖东北部和南印度洋中部的风场异常是影响华南前汛期旱涝的重要因子；前期1月的印度北部和3月的西北太平洋风场异常可能是华南前汛期旱涝的强预测信号。分析还表明,3月份北太平洋地区的高度场与前汛期降水有密切关系。最后,建立了华南前汛期旱涝的预报工具。

云南气象灾害的时空分布规律

云南主要的气象灾害有旱灾、洪灾、冷灾、雹灾、风灾和雷灾等6类,它们造成的经济损失超过地震灾害和地质灾害,是云南最大的自然灾害。6种主要气象灾害有明显的时空分布特征。旱灾区主要集中在滇东北、滇东、滇北和滇中地区;洪灾区主要集中在滇东北、滇东南、滇南和滇西南地区;冷灾区主要分布在滇东北、滇西北、滇东和滇中地区;雹灾区主要分布在滇东北、滇东、滇南、滇西北以及滇中局部地区;风灾区主要集中在滇东北、滇南地区;雷灾区主要集中在滇南、滇东南及滇北局部地区。旱灾以春季和初夏最为严重,洪灾主要出现在夏季和秋季,冷灾主要出现在冬春季和夏季,雹灾主要出现在春季和夏季,风灾主要出现在春季和夏季,雷灾主要出现在夏季和春季。

青藏高原西侧绕流风系的变化及其与东亚夏季风和我国华北地区夏季降水的关系

从观测资料分析了青藏高原西侧绕流偏北风系的年际和年代际变化及其与东亚夏季风和华北地区夏季降水的关系。研究表明 ,前者对后者有很大影响 ,若夏季青藏高原西侧绕流的偏北风系强 ,则东亚夏季风偏南风分量强 ,且华北地区夏季降水可能偏多 ;相反 ,若夏季青藏高原西侧绕流的偏北风系弱 ,则东亚夏季风的偏南风分量弱 ,且华北地区夏季降水可能偏少。分析结果还表明 ,由于从 1 965年之后 (特别从 1 977年之后 ) ,高原西侧绕流的偏北风系减弱 ,可能导致了东亚夏季风的偏南风分量减弱 ,使得输向华北的水汽大大减弱 ,且引起华北地区降水减少 ,发生了持续严重干旱。

相思树种在沿海沙质立地环境中的抗逆性研究

应用大叶相思、肯氏相思、毛娟相思、马占相思和厚荚相思等相思树种在东山县沿海沙地上营建防护林,并对其抗风、抗台风及抗连续干旱性能进行了测定。结果表明:厚荚相思抗风能力强,生长快,是较好的可在沿海沙地上适生的树种;相思树种抗台风能力较木麻黄弱,台风对相思树种的主要危害是断梢,但在以后的生长中能较快地得到恢复,对相思林分生长并不会产生大的影响;厚荚相思在沿海沙地上造林,不仅成活率高(95%以上),而且在遭受连续8个月的干旱后,旱死率为0,表现出很强的抗旱能力,而且在贫瘠的沙地土壤上生长表现良好,其生长量超过了木麻黄601无性系,是非常好的适合于沿海沙地条件的树种。

1997年我国天气气候特点

我国１９９７年天气气候有如下几个主要特点：冬暖、夏热、春来早，降水北少南多，登陆台风少而集中，低温危害较普遍。

干旱气候下基于风电并网的抽水蓄能电站经济调度模型

抽水蓄能电站配合风电出力有利于降低风电并网对电力系统的影响、提高电能质量、促进大规模风电并网,考虑到干旱气候可能制约抽水蓄能系统的发电和储存能力、进而影响风蓄联合系统的发电调度,以发电总可变成本的最小化为目标函数建立了基于风蓄联合系统的线性规划模型,评估了干旱气候对风蓄联合系统发电调度的影响,并利用变搜索半径优化的粒子群算法对模型进行求解。研究结果表明,干旱气候对风蓄联合系统的发电调度有较大的影响,且干旱气候可能促使系统二氧化碳排放量的增加,系统存储电能能力较强时,风电能有效促进二氧化碳减排;此外,算例分析还验证了所建模型的有效性。

江淮流域旱涝年份准定常行星波分布与平均纬向风速的差异

利用欧洲数值预报中心１９８０－１９８９年６－８月资料，讨论了８０年代江淮流域夏季旱涝年份亚洲地区平均纬向风速和准定常行星波分布的差异，旱年类与涝年类相比，热带东风急流强度偏强，纬度位置偏南；副热带急流强度相近，位置偏北．旱年（涝年）类的夏季准定常行星波的分布反映了菲律宾周围水域上空和青藏高原地面的热源均为偏强（弱）的异常外源强迫的结果。二者的主要差异表明，在中高纬度振幅大值区，旱年类纬度位置较涝年类偏北几个纬度，厄尔尼诺与反厄尔尼诺年份之间，准定常行星波各纬向波数的振幅距平分布基本上具有完全相反的型式，亚洲平均纬向风速分布也有着显著的差异。

流动沙丘先锋植物沙米对风沙流和干旱胁迫的光合生理响应

以民勤野外和盆栽沙米(Agriophyllum squarrosum)为研究对象,在自然条件下设置对照、挡风墙、浇水及浇水+挡风墙处理,在风洞内干旱和浇水环境下分别设置风速(0、6、8、10和14 m·s^(-1))和吹袭时间(0、15、30、45 min)处理,采用Li-6400便携式光合仪对沙米光合生理特征进行测定,探讨风沙流和干旱胁迫互作对沙米植株光合作用的影响。结果表明:(1)在野外自然条件下,沙米叶片P_(n)日进程在对照、设挡风墙、浇水处理均呈“双峰”曲线,而在设挡风墙+浇水处理呈“单峰”曲线,且设挡风墙处理峰值比对照增加,浇水处理的“午休”时间比对照推后;叶片G_(s)、T_(r)、WUE的日变化趋势与P_(n)基本相似,而C_(i)的日变化趋势则与P_(n)基本相反;沙米WUE日均值以设挡风墙处理最高,T_(r)日均值以浇水处理最高,P_(n)和G_(s)日均值均以设挡风墙+浇水处理最高。(2)在浇水条件下,沙米叶片的P_(n)、G_(s)在低速(6 m·s^(-1))风沙流胁迫下升高,后随着风速增大而减小,其T_(r)随风速的增大而增大,WUE则逐渐减小;在干旱条件下,沙米叶片P_(n)、G_(s)和WUE均随风速的增大而降低,其C_(i)和T_(r)则升高;在相同风速下,浇水处理叶片的P_(n)、G_(s)、T_(r)和WUE均不同程度高于干旱胁迫处理,而其C_(i)和WUE均与干旱胁迫处理接近。(3)沙米叶片的光合性能在浇水条件下遭受中速(8 m·s^(-1))风沙流吹袭45 min时显著降低,在干旱胁迫下遭受中速风沙流吹袭30 min时就显著降低。研究发现,干旱和风沙流胁迫均会抑制沙米进行光合作用,浇水和设挡风墙则可以提高沙米的光合性能;沙米的光合性能在浇水条件下受到低速风沙流胁迫的显著促进,在干旱胁迫下则随风速的增大而降低;浇水可以延长沙米光合作用对持续风沙流胁迫的耐受时间。

城市园林植物生态适应性研究综述

城市园林植物是城市绿化的主材料,所选园林植物是否具有很强的生态适应性直接关系到城市绿化的成败。目前中国在这方面的研究愈来愈受到重视,各地对城市园林植物生态适应性的研究也已取得了很多成果。参考相关文献资料,综述了近年来国内外学者对城市园林植物的耐荫性,抗寒性,耐盐碱性,抗旱性,抗污染以及抗风性等方面的研究,并在此基础上提出了研究展望。

强风地区古建筑风侵蚀与内部温度流失的关联性建模与试验分析

以干旱地区古建筑的体形系数为研究目标,通过多次试验分析,建立古建筑体形与风侵蚀、温度流失的关联模型,使用动态模拟软件De ST-h模拟两者关系,得到在干旱环境下,古建筑体形系数与风侵蚀、温度流失的关联。研究显示:对干旱区域的一些特殊古建筑,外部风侵和内部温失存在较强的关联性,需要加强保护,以保证古建筑在干旱环境下的抗风侵和失温保护能力。