基于机器学习的江苏省冬小麦气象产量客观区划及歉年预测

利用江苏省统计局提供的全省75个县(市、区)1981—2018年的冬小麦产量,基于灰色系统滑动模型得到各县(市、区)冬小麦气象产量。采用K-means算法对全省各县(市、区)冬小麦气象产量进行聚类分析,将全省客观划分为南、北2个冬小麦种植区,区域连续且相互独立。通过C4.5决策树算法,基于130项前期春季气候因子对2个种植区的冬小麦气象产量“是否歉年”分别建立决策树预测模型。在北种植区冬小麦是否歉年的预测中,决策树模型的自学习准确率为82.0%,测试准确率为90.9%;在南种植区冬小麦是否歉年的预测中,决策树模型的自学习准确率为92.5%,测试准确率为91.67%。结果表明,K-means算法和C4.5算法对江苏省冬小麦气象产量区划和预测具有良好效果,可为江苏省冬小麦产量预测提供有意义的参考。

近十年连云港市霾变化特征及其气象条件分析

利用连云港市气象和环境监测数据,分析2008—2018年该地区霾的变化特征及其与气象要素的关系,中-重度霾发生的天气背景和污染物源地特征。主要得到以下结论:连云港主城区霾日数从2011年起逐年显著增加,2013—2015年达峰值,之后逐年减少;冬季霾出现最为频繁,其中1月重度霾日数最多;1~2 m·s^-1风速最利于该地区霾的形成;WNW、WSW和SSW三个风向下连云港主城区霾出现的频率最高,受地形和工业布局等因素影响,在自海上来的偏东风下该地区霾出现的频率也较高。相对湿度在70%~80%时,霾出现频率最高,但更高相对湿度更利于中-重度霾形成。PM 2.5浓度与能见度、风速和相对湿度等气象要素的相关性均大于PM 10。根据地面环流形势,可将连云港地区霾的天气背景分为低压倒槽型、锋前型、高压前部型、高压后部型和均压场型5种,其中均压场型占比最大,达35.8%。逆温层结对中-重度霾的形成有较好指示作用,08时和20时逆温出现的频次和强度均大于14时。轨迹聚类分析表明,不同天气型下中-重度霾对应气团的源地、路径和移动距离均有明显差异。

江苏北部沿海风电场气象灾害风险评估

在对江苏北部沿海9个国家基本(一般)气象站近60年来热带气旋样本统计分析基础之上,结合近4年闪电定位仪资料,分析了影响江苏北部沿海地区的热带气旋、沿海大风和闪电的时空分布规律及其可能对该区域风电场造成的影响。结果表明:①影响江苏北部沿海地区的热带气旋以西北行路径和登陆后北上出海居多,占总数的73.2%;②建国以来影响该区域的热带气旋中,有87.7%的热带气旋可为风电场带来经济效益,进行适当防御后不会造成损失的占12.3%,尚无破坏型热带气旋个例;③江苏北部沿海地区雷雨季节(6—8月)应加强对机组的防雷检查,特别是江苏北部沿海地区的盐城区段更应加强雷电防护监测工作;④江苏北部沿海地区50年一遇最大风速和极大风速符合国家Ⅲ/Ⅱ型风机安全运行标准。

基于遥感数据与数值模式的浒苔漂移输运预报:以江苏近海为例

浒苔暴发是影响全球近岸海域最为严重的海洋灾害之一,引起了社会各方的重视。该研究基于大气-波浪-海洋集合模式,根据卫星遥感数据提取浒苔位置,采用拉格朗日漂流模式对浒苔进行追踪并预报其漂移路径。与卫星观测结果对比表明,该集合模式能够较好地预报浒苔的位置、分布及其漂移路径。此外,该研究还讨论了Stokes漂流对于模式预报的影响,结果表明考虑Stokes漂流可以修正浒苔漂移路径,有效提高预报的准确性。

连云港沿海地区及近海风能资源评估

通过对连云港市30多年气象整编资料及沿海高密度自动气象站、6座测风塔、4座海岛气象站等加密观测资料研究,在充分考虑当地特殊地形特点的基础上,探讨了该地区沿海及近海风能资源的时空分布规律及特点,并重点对风湍流强度的特征及强湍流对风电的影响进行了剖析;研究表明,近海地区风能资源储量相对丰富,风速变化稳定,且风垂直切变较小,具有更为广阔的开发利用前景。

连云港市沿海大雾多发期的特征分析

利用1973～2003年大雾气象资料,分析了连云港市沿海大雾的气候特征及大雾多发期的特征。结果表明,连云港市沿海大雾存在明显的年际和年代际变化,大雾呈现逐年增长趋势,且20世纪70年代大雾最少,90年代最多;大雾月变化呈双峰曲线,主要集中在3～6月和11月～次年1月;一天中大雾多发生20:00～次日08:00,其中以04:00～08:00发生频率最高,消散时间主要集中在12:00以前,其中以08:00～10:00最多;大雾持续的时间有长有短,大多数大雾都在8 h以内散尽消失,其中大雾持续2 h的比例最高;从连续性特征看,无论哪个多发期,持续2 d的连续性大雾最多,3 d次之;不同季节出现大雾时的风向风速也有所不同,11月～次年1月大雾时的风速90%以上均在3 m/s以下,风向以静风最多,占30.3%,其次是第3象限风向(SSW-W);而3～6月份,大雾时的风速明显偏大,且第1象限风向(NNE-E)最多,占52.2%。

连云港市霜冻变化趋势分析

利用连云港市新浦站1971—2008年的逐年最低气温资料,采用现代气候诊断分析方法,分析了连云港市初霜、终霜和无霜期变化特征。结果表明:38年来连云港地区呈初霜冻日推迟、终霜冻日提早、无霜期延长的变化趋势,初霜期变化趋势显著,终霜期变化趋势、无霜期延长趋势异常显著。初霜、终霜冻日和无霜期线性倾向率分别为5.4 d/10年、-6.6 d/10年、12.5 d/10年。连云港市极早初霜发生频率为1次,极晚终霜频数为2次,极短无霜期发生在20世纪70年代,极长无霜期发生在21世纪。连云港市20世纪90年代初是无霜期的一个突变点,从1993年开始无霜期从一个相对偏短期跃变为一个相对偏长期。

连云港市小麦拔节期冻害灾损判别指标和风险分布

利用连云港站1986—2016年的逐年最低气温资料,采用现代气候诊断分析方法,分析连云港市初、终霜和无霜期变化特征。通过时间序列分析等数学方法拟合趋势产量,用实际产量与趋势产量的偏差率引入灾损率,统计出连云港小麦主要灾害年和丰产年,找出决定连云港小麦产量的主要气象因子。结果表明,连云港地区春季小麦返青拔节孕穗期最低气温气象要素对产量减少的影响程度大。依据风险分析理论对连云港小麦基地进行春霜冻风险分析,确定小麦拔节期间冻害指标,按照不同权重将春霜冻气候区划因子叠加,绘制连云港霜冻风险分布图,得出其风险的空间分布特点,结论可为指导小麦生产提供气象保障。

江苏淮北海域水温特征分析

通过对地处江苏淮北的连云港海域近40a来年平均海水温度的综合分析,得出:海水温度年际差异较小,近40a来淮北海域年平均海水温度变化的阶段性特征明显,海水温度的冷暖交替具有突变特征,突变点最大可能为1989年,从1989年以后淮北海域水温正在逐渐升高。

基于GIS的气象核应急保障系统设计与实现

采用最新的HYSPLIT污染物扩散模式,通过本地化的WRFV3.1模式数值预报场为背景场及GIS软件建立了气象核应急保障系统。该系统基于地理信息系统(GIS),利用面向对象的TatukGIS作为开发平台,并采用Delphi语言作为主要的开发工具。通过该系统的建立为省、市应急指挥中心提供连云港及其周边地区风向、风速、降水和温度等探测资料,进一步完善各核电站运行和应急期间的气象信息采集、分析、处理平台,并为事故提供应急指挥、危害评估、公众保护等决策服务的气象核应急保障系统。

江苏北部一次由MCC引发的致洪暴雨综合分析

利用卫星云图、NCEP资料和MICAPS系统提供的实况资料和物理量等,对2008年7月23日江苏北部一次中尺度对流复合体(MCC)和暴雨天气过程进行诊断分析。结果表明:MCC是造成暴雨的直接影响系统;200hPa中尺度反气旋环流的形成,配合500hPa西南急流左侧切变线生成以及边界层925hPa锋生与西南强风带或西南急流左侧中尺度低涡生成,有利于MCC生成和发展;925hPa以下边界层10.7m.s-1.km-1强风速垂直切变的形成,配合边界层正涡度中心生成、对流层高层辐散增强,是激发MCC生成和发展的动力机制;850hPa江苏中北部MPV1≤-0.5PVU的中尺度对流不稳定中心的生成,配合北方MPV2≥0.6PVU湿斜压场纬向高值带的生成和稳定,有利于江苏北部地区中尺度强对流系统重复出现和MCC生成发展。

连云港市霜冻客观预报方法

利用连云港市1971～2010年的逐年最低气温、最低地面、云量、气压、风速等资料以及相关站点探空位势高度、风向、露点、温度等资料,采用探空、地面观测资料相结合,运用数学逐步回归方法,利用SPSS统计软件,建立测站的日最低气温和日最低地温的短期预报方程;根据霜冻与气温和地温的关系,通过当地预报霜冻的标准,用短期预报方程判断连云港市有无霜冻发生.通过天气实时监测、准确及精细预报和预警,建立连云港市霜冻短期客观预报业务系统,并进行全方位传播渠道的有效服务.

连云港沿海近地层湍流强度特征

在对连云港沿海15个各类气象观测站2000—2009年8级以上强风样本统计分析基础之上,利用6座沿海梯度测风塔2005—2007年测风资料,探讨了连云港沿海近地层风湍流强度的时空分布规律及特点,并重点对不同类型天气系统引起的强风湍流演变特征及其对风电场影响进行剖析。研究结果表明:①风湍流强度具有很强的季节性,冬季小、夏季大,随高度增加而减小;②海面动力粗糙度对海上强湍流变化的影响有别于无强风及下垫面是陆地时;③在热带气旋影响区域,同一时段内可能会出现风速和湍流强度瞬时骤变现象;④海上强湍流出现在30m以上高度,陆地出现在底层,这一现象在不同天气系统引起的强风湍流变化中都有发现;⑤风机轮毂高度处有2.1%～3.8%的湍流强度特征值超过目前风机最大抗湍流强度设计标准,建议华东中、北部沿海地区风机抗湍流强度参数调整为0.31～0.41。

连云港夏季短期气候预测方法探讨

通过对连云港市2010年夏季(6～8月)气候预测的回顾,总结了该季的气候特征,并将预测与实况进行对比分析后,得到一些对连云港市2010年夏季气候预测效果较好的方法,以期将这些方法逐步加以验证和优化,最终建立连云港市夏季气候预测的模型。

西连岛与连云港港区风基本特征研究

本文针对连云港港区特殊的地理地形和西连岛的地理位置关系,研究了两地之间风的基本特征和相互关系,发现了港区内风受地形影响显著,无论风向,或者风速在各方位上分布和季节上分布都比西连岛风复杂,不均匀;两站风速之间对应关系不明显,而风向存在明显的对应关系;港区风在地形作用下产生非线性效应,其结果跟西连岛风向之间存在着密切的关系。这为港区风研究工作开了先河,同时加强了对港区风特点的把握,有利于风灾的防范和风的有效利用。

小麦EMS诱变育种研究进展及其在连云港的应用

简述了EMS(甲基磺酸乙酯)诱变育种技术的原理、特点及在小麦诱变育种上的研究进展,介绍了小麦EMS诱变育种技术在连云港地区的应用成果。

台风凤凰对江苏农业的影响

介绍了台风凤凰的概况和受"凤凰"影响时江苏的天气概况,分析了"凤凰"对江苏农业的影响,并把"凤凰"与江苏省所遭受的其他台风相比较,以期为灾后江苏农业生产提供指导。

连云港市80年代以来的气候特点及其对国民经济的影响

分析指出，80年代以来的连云港市气候变化的主要特点：冬暖盛夏气温略有下降，冬季雨雪增多，春雨强，盛夏雨量明显减少，干旱频繁，寒潮低温危害严重。分析了80年代以来暖冬和盛夏少雨的形势背景，列举了若干由于气候影响的成灾实例。

金坛为农气象服务现状和分析

常州市金坛区是首批中央财政“三农”气象服务专项示范县(区),通过多年的努力,专项气象服务在传统大农业、特色农业服务方面效果明显,指导农户防灾减灾的能力也明显提高。农业生产、农村发展、农户生活对气象服务的要求也在不断提高,需要分析金坛区当前的气象服务现状。通过调查、调研等方法了解合作社、农户在农业生产过程中对气象为农服务的新需求,在此基础上,梳理为农气象服务的着重点,有效开展精准服务,积极利用本地气候资源,力争将因气象灾害造成的农业损失降到最低,达到农业高产优质的目的,充分发挥气象在农业经济发展中的科技支撑作用。

连云港市47年气温时空分布特征

利用连云港市7个气象台站47年（1960-2006年）的地面气温观测数据,采取Mann-Kendll、累计距平法和小波分析等方法,统计分析了连云港市地面气温的时空分布特征.结果表明,连云港市47年地面气温南高北低,平均差0.4℃;东高西低,相差约有0.7℃;平均值为14.1℃,有变暖的趋势,存在明显的18～22年周期.