浅谈海南农业气象观测业务现状及存在问题与建议

海南岛是我国最大的热带海岛,农业气候资源条件十分优越,是我国最重要的天然橡胶生产基地、农作物种子南繁基地、无规定动物疫病区、热带农业基地和冬季瓜果菜生产基地。农业是海南经济的基础产业、支柱产业和优势产业。农业气象观测、试验是农业气象业务、服务和科研的基础。农业生产规划和农事安排等都离不开农业气象。当前海南尚未设立农业气象试验站,仅有6个农业气象观测站,观测工作已经难以适应当前农业生产发展势头。要为地方政府和广大农民、农业工作者提供优质的服务,亟待完善海南农业气象站网设置、加强人才队伍建设和拓展业务内容。

海南省农业抗旱火箭增雨作业效果评估技术研究

为对海南旱季空中云水资源进行有效利用和开发,增大地面降雨量,缓解旱情,通过科学的效果检验验证和分析研究,找出针对海南典型云系的统计检验和物理检验最佳结合的非随机化效果检验方法。通过相似离度判别法用软件自动选取对比云进行效果评估,具体分析了海南省西部农业抗旱火箭增雨作业每个点对流单体的催化效果,对于无对流单体的区域采用非随机化区域对比分析方法评估。二者结果对比发现,在回波顶高方面,对流单体的催化统计效果更好,在液态水含量增大方面,区域对比的催化统计效果显著。其雷达回波各参量之差曲线图,可以通过斜率的变化来清楚的判定目标云的增长趋势,也可判定对比云的消亡时间。从整体而言,虽然二者的分析方法和分析对象不同,但其可以互相补充,互相论证,极大的提高了海南本地化增雨效果的准确性。

我国的主要气象灾害及防御对策

介绍了我国主要气象灾害和气象衍生灾害的种类、分布地区以及气象灾害所造成经济损失情况及特点。从工程性和非工程性措施两方面分析了我国气象灾害防御现状和存在问题,并从建立气象防灾减灾法律保障体系、确保资金投入、完善防御体系、加强科研开发和信息共享提高灾害预警水平、加强合作与交流开展主动防御、提高全社会防灾能力等6个方面提出了相应的防御对策。

海南岛香蕉寒害纯保险费率研究

寒害严重影响和制约了海南香蕉种植业的发展,开展香蕉寒害保险研究,对于减少农业损失、促进海南经济发展具有重大意义。利用海南岛18个市(县)1990-2010年的香蕉产量数据和1961-2010年的气象数据,计算了香蕉的寒害减产历史序列,应用极值理论构建了产量风险分布模型,并依此对各市(县)纯保险费率进行了厘定。结果表明:20世纪60-80年代是海南岛寒害多发的时期,90年代以后则呈现降低的趋势。中部和北部是纯保险费率的高值区,其中白沙、琼中、五指山和澄迈为最高,而低值区分布在南部和东部,费率的空间分布与寒害气象风险的空间分布基本一致。多种免赔额为不同地区选择合适的费率提供了参考,而在进行费率设定时要考虑当地寒害风险的变化趋势。

海南岛万泉河流域暴雨洪涝灾害风险区划研究

应用灾害风险形成的理论和方法,通过统计万泉河流域基本气象站1961—2011年的降水资料,实现了对自动站降水数据的估测及历史数据的延长,应用趋势面残差法获取了致灾因子危险性的空间分布,并选取了适合评价小流域暴雨洪涝灾害敏感性、易损性和防灾减灾能力的空间指标,对流域的灾害风险进行了评价。结果表明,万泉河流域暴雨洪涝灾害的危险性分布为西部高于东部,东部的大部分地区处于中等以上风险区,西部则多处于次低以下风险区。东部地区以嘉积县为中心的部分区域的风险为最高,北部岭口镇、翰林镇和大路镇也处于风险高值区。

海南岛台风灾害危险性评价研究

应用G IS技术,以县市行政区为单位,选用多年平均台风灾害过程中的综合灾度、风速和降水因子,利用台风灾害危险性指数法对海南岛台风灾害危险性进行评估。结果表明:危险性最大值分布在海南岛的沿海市县。台风灾害危险性评估可为海南岛的可持续发展和防灾减灾决策提供科学依据。

基于Geodatabase的生态质量气象评价系统

利用Geodatabase构建了一套全新的且较为全面的生态环境质量评价系统,实现了生态质量评价中数据库的空间数据与非空间数据一体化的无缝集成,便于生态质量气象评价数据的统一管理。

植被指数变化与地表反照率的关系研究——以海南岛西部为例

利用ETM+遥感数据研究海南岛西部植被指数与地表反照率的关系。结果表明,在沙化严重区域地表反照率与植被指数存在负相关,而在高植被覆盖度区域两者存在幂函数关系。

海南岛天然橡胶风害评估系统研究

针对海南岛天然橡胶风害评估存在的问题,将长时间序列的数值天气预报数据,高精度、低时空分辨率的自动气象站数据应用到橡胶风害的评估中,为橡胶灾害的灾前预评估、灾后评估提供及时有效的信息源;以可拓方法为理论基础,从孕灾环境、承灾体、致灾因子等方面确定天然橡胶风害评估的影响因子,选择气象综合因子、橡胶因子和综合地形因子,建立橡胶风害评估模型,并基于ArcGIS平台开发天然橡胶风害实时评估系统,实现天然橡胶的灾前预估和灾后评估。该系统的应用将极大地提高天然橡胶风害防灾减灾的决策能力。

基于FY-3B卫星资料的中国南海海区1—3月海雾时空分布特征研究

为全面了解中国南海海区海雾的分布特征,为南海海雾气象服务提供基础背景资料,利用2011—2016年1—3月FY-3B气象卫星资料的雾监测产品,分析了中国南海海区海雾的时空分布特征。结果表明:中国南海海雾具有特定的区域特征,中国南海海雾多出现在华南沿海、北部湾沿海、琼州海峡和海南岛东北部沿海海区,南海南部海域出现海雾概率低;南海出现高频次海雾的时间多发生在2月,1月次之,3月最少。该研究结果可为中国南海海雾研究提供背景资料。

基于个案分析的气象灾害管理流程再造

随着经济社会的发展,全球气候的变化,人类活动和自然环境的相互作用日趋明显,有些情况下可能进一步加剧灾害的交织发生和相互影响,一些局部灾害若不及时控制,往往会迅速蔓延,酿成全局性危机。通过对强风造成翻船事故个案的时间序列分析,重新审视原有的气象灾害管理模式,针对暴露出的管理流程断层问题,希望通过流程再造来进一步改善和提升管理能力,以更好满足公众的安全需求,提高防灾减灾的效率。

基于GIS的台风灾害损失评估模型研究

由于台风灾害所造成的损失有些是无法用精确的数学模型来描述,其损失可能是一个区间值。为准确及时地了解台风灾害过程中可能造成灾害损失等级的大小,选择了降水量、降水强度、最大风速、经济易损性作为评价的指标。采用可拓分析方法,将评价指标及其特征值作为物元,通过计算综合关联度判断灾害损失的等级;建立基于GIS的台风灾害损失评估模型,以实现台风灾害的动态评估。

基于面向对象的橡胶分布面积估算研究

海南是最大的天然橡胶种植区域,常规的调查方法费时费力。随着高分辨率遥感影像的应用,为橡胶信息提取提供了可能。以高分辨率QuickBird卫星影像为基础,采用面向对象的信息提取方法,用光谱、形状、纹理等构建特征空间,进行橡胶的分类试验,获取橡胶的种植面积信息,结果显示,基于面向对象方法的提取精度高,用面向对象的分类方法进行橡胶信息的提取是可行的。

地形因子对海南岛台风降水分布影响的估算

台风登陆过程中,地形对台风降水有明显的作用,及时了解台风过程中降水的空间分布信息对灾害预测预警有着重要的意义。基于最小二乘的多元线性回归方法,利用1953-2005年间登陆海南岛的台风(不包括其他热带气旋)的降水资料,建立了台风过程中年平均降水量与地形因子(地形高程、坡度、坡向)的关系模型,估算了海南岛台风过程中降水量的分布,分析了地形对其的影响,为后期台风灾害过程中降水的地形影响分析提供参考。

海南水稻生育期的时空变化特征及对气候变暖的响应

基于海南6个农业气象观测站点的水稻生育期资料和1961~2014年历史气象数据,分析了海南不同地区水稻生育期的时空分布特征,以及气候变暖对海南水稻生育期的影响。结果表明,近54 a海南水稻生长季内平均气温呈上升趋势,早稻气候倾向率为0.21~0.3℃/10 a,以苗期最为明显,晚稻为0.18~0.24℃/10 a,以成熟期最为明显。不同地区水稻生育期差异较大,东部地区早于西部地区,早稻播种时间最大相差55 d,早稻收获和晚稻播种最大间隔42 d,降水和高温可能是造成这一差异的主要原因。随着气候变暖,海南大部分地区早稻生育期提前,晚稻生育期延迟,苗期和成熟期持续时间缩短,与该阶段平均气温呈负相关,但全生育期持续时间变异较大,部分站点略有延长。在未来气候变暖背景下,海南早稻播期可适当提前,晚稻播期可适当延迟,并选用耐高温和抗干旱品种,以减轻高温的不利影响。

基于GIS的海南岛台风灾害致灾因子危险性分析

[目的]对海南岛台风灾害致灾因子危险性进行分析。[方法]以自然灾害评价的理论和方法为出发点和支撑点,选取台风灾害发生较为严重的海南岛为研究对象,采用1949～2009年台风灾害数据库相关资料,以台风致灾因子发生的频次、日最大降雨量、台风的大风潜在破坏力为评价指标,建立台风灾害危险性评价指标体系,利用GIS技术绘制海南岛台风灾害致灾因子危险性区划图,并进行等级划分。[结果]台风在海南岛发生较为频繁,其年际变化无一定的规律性,月际变化主要发生在6～10月份。台风登陆频次高危险区主要分布东部沿海一带;年均日降雨量呈现由中部山区向四周递减的规律;台风潜在破坏力的高危险区出现东部、南部、西部沿海;低危险区主要出现在中部地区;海南岛台风灾害综合致灾因子危险性由东部地区向西部地区逐渐减小,各等级分布面积呈现低危险区>中等危险区>较高危险区>次低危险区>高危险区。[结论]该研究为政府部门统一组织和指挥防灾救灾工作提供科学依据。

台风过程引发洪涝灾害的风险评估--以海南岛为例

海南岛是一个受台风影响频繁的区域,台风过程中的暴雨过程极易引发洪涝灾害。在分析洪涝灾害形成的各主要因子的基础上,提出了基于G IS的台风过程引发海南岛洪涝灾害的评估模型,以台风过程中发生的暴雨的危险性指数、地形因子和社会经济易损为主要指标,得出了海南岛台风过程引发洪灾的风险综合区划图。

海南荔枝产量的寒害风险分析与区划

利用1990-2010年海南荔枝产量和气象资料,采用线性滑动平均、回归分析、信息扩散等方法,构建荔枝的理论收获面积模型和气象灾害指数,实现了寒害与其它气象灾害减产率的分离,并建立产量风险评价模型,结合地区间荔枝种植规模风险的差异,对海南荔枝寒害综合风险进行区划。结果表明:海南荔枝产量风险较高的区域主要分布于北部和中部,西北部相对较低,南部、东部和西南部沿海地区最低。种植规模风险较高的地区主要分布在中部、北部和东部。综合风险较大的地区呈带状分布,高风险区集中在中部和北部,其中海口、琼中和五指山风险最高,澄迈略低,东部、西部和南部的沿海地区风险最低。区划结果较好地反映了海南荔枝寒害风险分布的实际情况,可为荔枝合理布局、防灾减灾提供科学依据。

台风对天然橡胶影响评估模型研究

灾害评估模型的建立往往需要有大量历史统计资料作为支撑,然而在实际研究中会存在收集资料不全或统计数据灾情衡量标准不一致的情况,这给灾害模型的建立带来了一定的困难。受到逆向工程设计思路的启示,为实现台风对天然橡胶造成灾害损失程度的快速评价,尝试着以典型个例分析为基础,以2005年对海南天然橡胶造成严重损害台风"达维"为例,从孕灾环境、致灾因子和承灾体三方面选择橡胶灾情评估因子,通过分析天然橡胶受损的程度与相关因子的分析,建立相应的评估模型,并将此模型为基础,进行了模型的实例检验,结果表明:模型能在一定程度上反映橡胶受损的空间分布,可为后期建立更加准确的天然橡胶评估模型奠定基础。

海南热带气旋降水的气候特征

整理出海南1962-2004年的热带气旋的降水资料,我们分析了海南省热带气旋降在海南省总降水中的地位及其变化特征,结果表明:海南热带气旋降水平均占年总降水量30%,但呈每10 a 3%的显著线性下降趋势;海南热带气旋降水与年总降水相关显著,年总降水显著偏少的年份,热带气旋降水偏少;热带气旋降水显著偏多的年份,年总降水量偏多;海南热带气旋降水变化的空间特征表现为明显的一致型,时间特征表现明显的周期性:高频的年际变化周期70年代前期以前为3 a周期为主,80年代中期以后以2 a的周期为主;低频的年际变化周期80年代以前以8—9 a为主,80年代以后以准6 a为主;年代际变化则以准17 a的周期为主。