辽宁花生种植的霜冻危险性分析

热量条件是我国花生北扩的限制性因素,霜冻是东北花生种植的突出问题。辽宁是我国重要的花生出口省,花生已成为第三大作物。本文从致灾角度研究霜冻对辽宁花生种植的危险性,对保障新兴产区油料作物的面积稳定和生产安全意义重大。本文利用辽宁省1961-2020年56个气象站的60年日最低气温资料,识别花生生长季内的春、秋霜日数和初、终霜日,评估花生种植的春霜危险性和秋霜危险性,分析当前播种期和收获期在降低霜冻风险上的作用。研究发现辽宁花生的秋霜危险性从西南向东北增加,春霜危险性从南向北增加。各站点日霜冻概率在秋季呈“S”型增加,在春季呈反“S”型降低,从0到首次达到100%或从最后一次出现100%到稳定达到0均需经历2个月左右时间。可将播种界限温度对应日期至初霜日之间的时段视为东北花生安全生长期。秋霜对辽宁花生的影响大于春霜,主产区中阜新、沈阳中北部和铁岭地区秋霜危险性较高,需推迟收获期以避免秋季冻害;大部分主产区可推迟播种期以避免春季冻害,但需考虑对成熟期的影响。秋收期霜冻遭遇土壤偏湿可能成为新挑战。

宁夏霜冻致灾因子指标特征及危险性分析

利用宁夏23个气象站1981-2010年日最低气温观测资料,借助数理统计和空间分析方法,从气候致灾的角度,对宁夏霜冻发生范围、频率、强度及致灾因子危险性特征进行分析。结果表明,近30a来宁夏霜冻发生范围呈缩小趋势,且轻霜冻发生范围明显大于中霜冻和重霜冻;轻霜冻发生频率普遍较大,各地差异不明显,中霜冻和重霜冻发生频率小且空间差异明显;霜冻发生强度区域性明显,其中,轻霜冻和中霜冻强度指数呈中北部偏小、南部和北部偏大的趋势,重霜冻强度指数普遍偏小;宁夏霜冻致灾因子危险性南部普遍高于中北部,其中,隆德、兴仁等地是霜冻致灾因子危险性较高的区域,中北部大部地区处于低或次低危险区。研究结果作为霜冻风险研究的基础,可为区域防灾减灾提供重要依据。

基于GIS的宁夏晚霜冻害风险评估与区划

霜冻是宁夏一种主要农业气象灾害,对其风险评估及区划,可为区域防灾减灾提供有效依据。以宁夏23个气象站1981-2010年日气象观测数据、社会经济数据及地理信息数据作为基础资料,采用风险指数法、层次分析法、加权综合评分法等方法,利用ARCGIS绘图软件对宁夏晚霜冻灾害风险进行分析和评价,完成霜冻灾害风险区划图。结果表明,宁夏晚霜冻的孕灾环境敏感性复杂,北部灌区敏感性低于山区;致灾因子危险性普遍偏高;承灾体脆弱性北部灌区大部偏高,南部次之,中部最低;防灾减灾能力北部灌区最高,中南部山区偏低;晚霜冻灾害风险大的区域集中在北部灌区的永宁、吴忠及南部的彭阳等地,风险小的区域集中在灌区北部和中部大部。

黑龙江省水稻初霜冻灾害致灾因子危险性分析

根据黑龙江省水稻的生长发育期,以全省77个台站1961-2009年的逐日最低气温资料、霜冻历史灾情数据、社会经济资料、地理信息数据及作物生育期资料为基础,综合运用GIS空间分析和灾害风险评估数学方法,分析了黑龙江省初霜冻灾害的灾情特征,并根据霜冻灾害的形成机制,分别计算水稻生育期初霜冻发生概率及偏早初霜冻发生概率,进而确定了致灾因子,对致灾因子危险性进行分析与评估。结果表明:水稻初霜冻灾害发生的概率随纬度的增加大致呈增大的分布形势,大兴安岭、孙吴、逊克、嘉荫、伊春、嫩江、克山、拜泉、海伦等市县为高危险区,黑河大部、齐齐哈尔东部、绥化北部、尚志、穆棱、富锦为次高危险区,松嫩平原南部、三江平原大部、牡丹江南部为次低及低危险区。

云南省冰冻灾害气象条件及风险评估——基于模糊信息分配方法的研究

利用1959—2008年云南省125个气象站的逐日资料,采用模糊信息分配方法和三分段法进行了雨、雾淞(冰冻)天气发生的气象条件研究;基于模糊信息分配和超越极限概率法进行了云南冰冻灾害气候风险评估和风险区划研究。结果表明:模糊信息分配方法用于概率密度估计,可减少分析、评估误差,且不需要假定数列总体概率分布函数,就能得出较为接近实际概率密度分布的分析和评估结果;雨、雾淞(冰冻)出现当日最低气温≤1℃的气候概率达99.8%,最低气温≤1℃是出现雨、雾淞(冰冻)天气的阈值;当温度条件达到时,微量以上降水、日照时数≤1 h、日平均相对湿度大于80%是出现雨、雾淞(冰冻)的阈值。云南省大部分地区(96个站,占全省总站数的77%)没有出现冰冻灾害的风险,无风险的区域分布在云南省的中、西部和南部地区;冰冻灾害风险较大的是滇东北和滇东地区,其中有12个站累积概率值在50%～100%之间,有年年出现或2年1遇的气候风险,风险较大,特别是镇雄、鲁甸2个县的概率值为100%,有年年出现冰冻灾害的气候风险,风险很大。

基于信息扩散理论的福建省农作物霜冻灾害风险评估

利用福建省1978-2008年共31a的农业霜冻灾害的受灾和成灾面积数据资料,分析霜冻灾害及其对农业影响的变化趋势,基于最新正态信息扩散计算方法对农业霜冻灾害进行风险评估,结果表明:福建省农作物因霜冻受灾和成灾的面积相对较小,成灾指数与受灾指数的年际波动较为一致;受灾和成灾的风险概率随风险水平提高而下降,受灾风险概率大于成灾风险概率,在平均受灾和成灾的风险概率情况下,即受灾和成灾面积分别占播种面积2.34%和1.23%时,受灾和成灾风险分别约2.6年一遇和2.3年一遇。对照历年霜冻受灾和成灾的实际状况,风险评估结果与实际情况较为吻合,说明应用此模型,对信息量不足的自然灾害进行风险评估是可行的。

宁夏2014年苹果晚霜冻害调查分析

苹果是易受霜冻影响的经济林果之一,2014年春季宁夏冷空气频发,出现多次霜冻天气过程,为了了解2014年晚霜冻对宁夏苹果的综合影响,文章运用调查和统计方法,分析了宁夏苹果遭受晚霜冻危害情况。结果表明,2014年宁夏苹果花期和幼果期均遭受霜冻危害,平均综合危害程度在30%~35%;综合晚霜冻危害受日最低气温出现次数和阶段内极端日最低气温影响较大;各地差异明显,从有限调查点来看,中宁轿子山林场受冻较为严重;不同品种之间,富士受冻最严重。文章的调查分析结果有助于进一步把握宁夏苹果产业受霜冻危害的潜在危险性。

我国冬小麦霜冻灾害致灾因子危险度评价——基于作物生育阶段气象指标

霜冻是一种威胁农业生产的气象灾害,对其致灾因子危险度的研究,可为大尺度的作物霜冻灾害区划及农业保险提供依据。根据作物生长发育的阶段性原理,以全国751个气象台站56年的逐日最低气温资料以及作物生育期资料为基础,统计得到冬小麦各个生育阶段不同灾害等级(轻霜冻、中霜冻、重霜冻)的年霜冻日数,并计算出冬小麦全生育期内不同等级霜冻的发生概率,基于以上两项指标对冬小麦霜冻致灾因子危险度做出评价。结果表明,研究期内重霜冻年霜日最大值为129d,而轻霜冻和中霜冻霜日最大值分别为23 d和19 d,冬小麦受重霜冻危害时间较长;冬小麦霜冻的频发区、多发区、少发区从北向南依次分布,随着霜冻等级增加,频发区的面积差异不大,但多发区的面积减小、少发区面积增大;冬小麦霜冻灾害危险度等级最低的地区主要分布在低纬度的几个省份,如海南、广东、广西、云南等,危险度等级最高的地区集中在青藏高原地区。

哈大客专路基冻胀变形特征及防治措施

以哈大客运专线的无砟轨道路基工程为依托,通过路基冻胀变形观测数据统计、现场勘察、试验等,从冻胀机理和控制因素角度对冻胀变形特征进行分析。总结了季节性冻土区无砟轨道路基设计和施工的经验。实践表明:路基基床表层的级配碎石层应添加水泥进行改良,深大路堑段应设置渗水盲沟,并适当加深冻结深度。

黑龙江省水稻初霜冻灾害风险区划

根据黑龙江省水稻的生长发育期,以全省77个台站1961～2009年的逐日最低气温资料、霜冻历史灾情数据、社会经济资料、地理信息数据及作物生育期资料为基础,综合运用GIS空间分析和灾害风险评估数学方法,对水稻初霜冻致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性等多因子综合分析,构建水稻初霜冻灾害风险评价的框架、指标体系、方法与模型,绘制相应的风险区划图。结果表明:大兴安岭南部、黑河大部分地区、松嫩平原大部和三江平原西部个别地区为次高和高风险区,大兴安岭北部地区、牡丹江大部分地区、三江平原东部地区为次低和低风险区。

内蒙古大豆秋季霜冻发生的演变特征及气候危险性风险指数的构建

以1981—2010年内蒙古自治区119个气象站日最低气温及初霜冻发生日期为基础,以不同气候生态区的80%保证率成熟日期作为界限日期,评定大豆[Glycine max(Linn.)Merr.]秋季霜冻灾害是否发生,并构建霜冻灾害气候危险性风险指数指标体系,分析内蒙古大豆秋季霜冻发生的演变特征及空间分布特征。结果表明,在30年时间尺度内,内蒙古大豆不同等级秋季霜冻发生范围虽有略变小的趋势,但各等级的初霜冻日均呈提前趋势;霜冻发生的区域特征明显,轻霜冻发生范围相对较广且发生范围的年际变化较大。不同等级秋季霜冻发生频率大致呈东北高、西部和东南部低的空间分布规律,变异系数与强度频率空间分布规律相对一致,变异性较大的地区主要分布在大兴安岭山脉和阴山山脉地区。通过气候危险性风险指数指标模型的构建和等级划分,内蒙古大豆秋季霜冻危险性存在较大的空间差异性,霜冻危险性高的区域集中在东北部地区,其中大兴安岭南麓农区是内蒙古大豆主产区之一,掌握霜冻变化规律,合理安排作物品种熟型,做好该地区的防灾减灾和气象为农服务工作是保证大豆丰产丰收的有利条件。

天山公路独山子至乔尔玛段冻土特征及其灾害初探

独山子至乔尔玛段公路位于天山达坂海拔较高处,沿线多种冻害(包括热融滑塌、冻胀、冻融泥流及路基融沉等)经常发生,随着整治改建工程的实施,逐渐改变了地气热交换的界面,多年冻土原有的水热平衡遭到了破坏,其结果是通过路基进入多年冻土的热收支呈正平衡发展趋势,积热作用导致了路基下多年冻土的融化,将会引起公路的融化下沉,冻土灾害将趋于严重,本文初步探明了该公路沿线多年冻土的特征,提出了施工和运营中应采取保护冻土的设计原则.

2020年春季贺兰山东麓酿酒葡萄晚霜冻调查

贺兰山东麓2020年春季发生晚霜冻害,对酿酒葡萄的受害情况进行了调查分析,结果表明:该次霜冻是贺兰山东麓酿酒葡萄产区二十年不遇的严重晚霜冻害,持续时间长、危害范围广、降温幅度大、受灾程度大。针对该次霜冻特点及当地酿酒葡萄栽培水平,有针对性地提出了2020年葡萄园田间管理措施,并从中长期霜冻减灾角度提出了相关建议。

基于格点资料的1961−2018年中国霜冻灾害时空变化规律

以1961−2018年长时间序列的格点化气象数据替代以往研究中站点数据,通过趋势分析和聚类分析等方法,研究中国区域内适合格点数据的霜冻辨识阈值、霜冻发生时间及霜冻强度的时空变化规律,以在气候变化背景下合理利用气候资源,降低霜冻灾害给农业生产造成的损失。结果表明:(1)日最低气温0℃相比日最低气温2℃作为阈值辨识初/终霜冻和无霜期的空间分布更加合理。(2)1961−2018年中国大部分地区初霜冻日期推后(1~3d·10a^(−1)),终霜冻日期提前,无霜期增加(1~3d·10a^(−1))。(3)不同强度的霜冻年累计发生次数在中国北方有微弱增加态势,在南方呈现明显的减少趋势。其中,晚霜冻不同霜冻强度年发生频次高于早霜冻。(4)以霜冻日期和霜冻发生频数为标准进行中国霜冻灾害区划,全国可分为亚热带、暖温带、中温带、寒温带和青藏高原5个分区。其中,以青藏高原不同霜冻日期变化最为剧烈。整体上,中国区域的气候变暖对于霜冻灾害的发生在时间、空间和强度上有明显的减弱效果。

淮河流域冬小麦晚霜冻时空演变分析

为掌握气候持续变暖背景下淮河流域晚霜冻害的变化规律,基于1960-2016年61个气象站点的逐日地面0cm最低气温数据,计算霜冻频次、强度和变异系数,构建霜冻害危险指数,分析了淮河流域冬小麦生长季晚霜冻时空变化。结果表明:(1)57年中晚霜冻出现在3月11日至4月15日,整体呈提前趋势,速率达到-2.49d·年-1(P<0.05),晚霜冻的提前结束使冬小麦灌浆停滞和籽粒发芽力丧失的风险降低。(2)在冬小麦生长季延长的背景下,57年中轻度、中度、重度晚霜冻的频次都呈现减少趋势,变化倾向率分别为-9.14次·年-1(P<0.01)、-1.17次·年-1(P>0.05)、-5.81次·年-1(P<0.01)。年代变化上,重霜冻在灌浆至成熟阶段的频次在1980s上升趋势最显著,倾向率为6.73次·年-1(P<0.05)。1961-1990年中霜冻在拔节期的频次增加趋势最显著,倾向率为1.80次·年-1(P<0.05);1981-2010年重霜冻在拔节期的频次减少趋势最显著,倾向率为-3.46次·年-1(P<0.01)。(3)冬小麦晚霜冻在不同的生长阶段空间分异较大,呈不同分布模式。以开始拔节的日期为起点,高风险区和较高风险区在拔节后(1～5d)所占面积百分比最大,分别达到0.63%、80.68%。中风险区在抽穗至开花阶段(12～15d)面积百分比最大(81.68%),较低风险区在灌浆至成熟阶段(16～57d)占比最大(57.49%)。不同程度的晚霜冻频次在不同的时间段减少速率不同,在不同的生长阶段空间分布差异较大。

2018年宁夏富士系苹果花期遭受晚霜冻灾害影响分析

2018年4月4日-8日受强冷空气影响,宁夏全区温度迅速下降,出现了大范围霜冻灾害过程,对经济果林造成了严重影响。富士系苹果是宁夏主栽品种之一,开花早,花期抗寒性差,受本次霜冻灾害影响严重。为综合分析此次春季霜冻对宁夏富士系苹果造成的影响,文章运用调查和统计方法,分析其花期霜冻情况。调查结果表明,90%以上的调查地的苹果树全开花且全部受冻,花蕾受冻情况差异较大。其中,中卫宣和西沟村、金龙村花蕾霜冻最严重,青铜峡甘城子政府西最轻,两者相差53.6%。此次霜冻灾害过程多地温度低于-3℃,且0℃以下持续时间较长,中卫宣和金龙村出现极端低温天气,最低温-8.1℃,低于-3.5℃累积11 h,造成该地苹果花器官全部冻死。本次调查的苹果花期受灾程度与最低温及低温持续时间不成简单线性关系,然而其结果可作为苹果花期遭受霜冻的一个参考,可为霜冻来临前采取有效预防措施及时提供信息,也有助于进一步把握宁夏苹果产业受霜冻危害的潜在危险性。

季节性冻土区冻融对水工建筑物的危害及防治

阐述了有关冻害方面的问题,从冻害产生的原因入手,进而介绍了水工建筑物受冻害的破坏类型,最后叙述了应用中比较实用的防治方法,所探讨的内容在季节性冻土区有一定的研究价值和现实意义。

南方极端冰雪灾害条件下边坡崩塌机理初步研究

针对2008年初我国南方罕见的极端冰雪条件下的岩土坡体崩塌问题,运用岩土体的水分场、温度场及应力场三场耦合基本理论,采用FLAC3D模拟软件,对饱和状态下的岩质边坡进行数值模拟计算,从冻结深度及冻胀变形两个方面揭示了南方极端冰雪灾害条件下崩塌形成机理。计算结果表明,短时间内冻结仅仅发生在岩土体表层;在冻结过程中,边坡表层质点发生了向自由边界的位移,随着冻结时间的延长,冻胀位移有增大的趋势。边坡岩土体的冻融损伤只发生在边坡表层,因此南方极端冰雪环境下边坡多发生浅层崩滑破坏,并给出了相应崩塌形成的过程示意图。

安塞山地苹果初花期预报研究

安塞山地苹果初花期霜冻灾害多发,开展苹果初花期预测,以期为农业生产提供指导,减少灾害损失。采用直线回归方程求导法,对安塞山地苹果的生物学零度、花期活动积温、花期有效积温进行分析,对初花前50天各旬气温积算值与初花期的相关性进行分析。用相关显著的气温积算值回归方程式,对初花日进行检验和预测。结果表明:苹果初花期前4旬旬平均气温积算值和旬最高气温积算值与初花日相关显著,旬平均气温生物学零度值为2.9℃。通过检验,2006—2015年苹果初花日的预报准确率较高。通过预报,2018年苹果初花日预报值与实际观测值吻合。初花期前4旬旬平均气温和旬最高气温积算值回归方程式可应用到后期苹果初花期预报中,为苹果花期防御气象灾害和科学管理提供依据。

独库公路独山子至那拉提段地质灾害分析与防治

通过野外调查和实际资料分析,详细论述了既有独库公路沿线地质灾害的分布范围、危害程度及形成原因,对各种地质灾害提出合理的工程处理措施、建议,为公路改建设计与施工提供重要的地质依据。