线性规划对以草定畜·季节性休牧育草的预测——青海省同德县以草定畜、季节性休牧育草的优化数学模型

为保护“三江源”生态平衡,采用人工种草、国家补助饲料及鼠、虫、毒草灭治3项措施,利用线性规划建立数学模型,确定对3种饲草的合理生产和储备,为保护“三江源”生态平衡和畜牧业的可持续发展创造条件。

青海省同德县强冰雹天气气候特征

青海省同德县地处海南藏族自治州东南部,冰雹是该地区常见的灾害性天气之一,每年出现的强冰雹天气给当地农牧业生产造成了极大危害。本文通过对30a冰雹天气资料的分析表明,局地冰雹天气的发生远远多于系统性冰雹天气;冰雹天气过程与地形密切相关,主要发生在山区,多发生于夏季;系统性冰雹天气均由中尺度高压造成。

青海巴滩草地小地老虎虫害发生的气象预测模型建立

为了预防小地老虎(Agrotis ypsilon)的危害,采用相关分析、多元线性回归方法,利用2000-2013年青海省同德县巴滩放牧草地取得的小地老虎虫口密度数据和同时期气象观测资料,研究了气候因子对草原小地老虎虫害发生的影响。结果表明,近14年同德巴滩草原小地老虎虫害以每年6.81头·m-2的速率上升,虫口密度的平均绝对变率为66.07头·m-2,最多年虫口密度比最少年多93.95%。小地老虎虫口密度与气温、降水、地温、光照和平均风速之间的相关性较好。多元回归分析显示,影响小地老虎虫口密度的主导气候因子有上一年9月降水量、12月平均气温、上年年日照时数和12月10 cm平均地温,共同决定了小地老虎虫口密度的95.02%。回代检验表明,模型预测的准确率达96.3%,模拟效果较好。

半个世纪以来青海同德县雷暴气候特征及其变化分析

利用青海省海南州同德县气象站1954～2009年雷暴资料,分析了雷暴活动的时空分布特征,采用趋势系数、倾向率、绝对变率和MK检验等统计方法分析了雷暴变化趋势和突变时间。结果表明:半个世纪以来同德地区雷暴总体呈极显著的减少趋势,每10年减少4.5天;雷暴的初日有推后的趋势,雷暴终日呈显著的提前趋势;雷暴主要发生在4～10月,占全年总雷暴发生数的99.5%。冬季无雷暴发生,夏季雷暴发生次数占全年总数的66.7%,春季次之为19.0%,秋季较小为14.3%;雷暴期呈显著的缩短趋势,年雷暴日数在1998年发生了由多到少的突变。

同德国家基本气象站冻土平行观测资料对比分析

利用同德站2021—2023年冻土平行观测资料进行分析和检验。结果表明:同德地区季节性冻土的最大冻结深度与温度因子变化有明显的相关性,冻土深度的变化比温度的变化明显滞后。对2021—2022年冻土稳定期平行观测数据进行重新评估,标准偏差和误判均值均未达到评估指标要求,评估未通过。分析2021—2022年冻土稳定期温度因子逐日变化趋势,冻土深度与温度因子的相关性,建立回归线性冻土模型方程,检验2022-2023年冻土人工数据,数据有使用价值。

同德县乡镇气候特征及其农牧业生产状况分析

取2001—2022年同德县辖区自动气象站气温、降水量、风等观测数据,用气候倾向率方法分析气候变化趋势。结合5个乡镇地理环境、农牧业产业布局、气象灾害等,综合分析气候特征及农牧业生产状况。结果表明:同德地区气候暖湿化明显,近22a同德县年平均气温呈显著升高趋势,增温趋势为0.33℃/10a;年降水量呈增加趋势,气候倾向率为41.5mm/10a;年日照时数呈减少趋势,气候倾向率为134.8h/10a。同德地区温度呈北高南低;降水量从北到南呈增加趋势;冬春季多大风天气。同德地区发展农牧业应树立生态可持续发展的理念,既要考虑地区发展生态农牧业条件的充分性,又要考虑农牧业发展对生态的影响。

气象信息服务在农业生产中的应用现状及对策

随着我国农业向着规模化现代化发展,气象服务对提高农作物的产量和质量起到了积极的作用。基于气象信息服务在农业生产中的应用,分析了气象信息服务在农业生产中的问题,并提出了气象信息服务在农业生产中的对策。

青海海南一次短时强降水天气过程成因分析

利用常规高低空观测资料、雷达资料及ERA5再分析资料,对2022年8月9日青海海南短时强降水天气过程成因进行分析。结果表明:(1)此次过程的特点是强度强,站点分散。(2)过程发生于南亚高压控制区域内,强降水发生在200 hPa高空急流右侧,配合500 hPa副热带高压北伸、700 hPa低压系统及地面辐合线,垂直运动旺盛;500 hPa湿区叠置于地面显著湿区上空,过程水汽充沛。地面中尺度辐合线与干线是此次过程的触发机制。(3)从物理量及探空资料分析,台风“木兰”北部偏东气流为高原东部提供水汽输送,探空可见湿层深厚,上干下湿,层结不稳定,满足对流天气发生的水汽条件及不稳定层结条件。垂直运动深厚,较强的动力抬升有利于低层暖湿空气在垂直方向的输送。并且垂直速度和散度随时间的变化与短时强降水的起始时间有较好的对应关系。(4)从雷达回波可见此次为暖云主导型的对流降水。对流云系长期维持造成了共和、兴海、贵南区域的短时强降水,而贵德区域短强则是因为云系不断经过形成“列车效应”。径向速度均存在明显的低层辐合、高层辐散的配置。分析结果对提高海南地区短临预报时效和预报预警的准确度具有重要的参考意义。

青海高原雪灾风险度评价模型与风险区划探讨

用自然灾害风险评价的理论和方法,建立了青海省雪灾风险度评价模型,选取雪灾相关的气象、畜牧和社会经济等多个因子,借助ArcGIS的空间分析,得到了风险各因子分布图层,再将各因子分布图层进行运算和分析,最后通过ArcGIS中的地理统计功能,形成了青海省雪灾风险区划图。研究结果表明,青海省雪灾风险高的地区主要集中在青南地区,其中以甘德、久治、称多、达日以及玉树、泽库的部分区域为最高;雪灾风险低的地区主要在柴达木盆地和东部农业区,其中以茫崖、循化、乐都、平安、尖扎等地为最低;其余地区处于风险等级从高到低的不同分区中。

青海三江源同德地区1961-2000年蒸发量变化特征及原因分析

利用青海省同德县1961-2000年小型蒸发皿蒸发量资料,采用气候倾向率和Mann-Kendall非参数趋势检验法分析了同德蒸发量的变化趋势及引起蒸发量变化的因子。结果表明:同德1961-2000年40 a平均蒸发量呈显著增加趋势,气候倾向率为34.5 mm/10 a,四季蒸发量均呈增加趋势,但仅秋季蒸发量增加趋势显著。影响蒸发皿蒸发量的主要气候因子日照时数、平均气温呈现显著的上升趋势,平均相对湿度、降水量表现为下降趋势,平均风速变化微弱,平均日最低气温的升温速率(0.23℃/10 a)明显比平均日最高气温的升温速率(0.14℃/10 a)大,导致气温日较差减少(-0.10℃/10 a)。因此,同德地区平均气温、日照时数的显著上升,以及年平均相对湿度和降水量的明显下降,可能是年蒸发量显著上升的主要原因。

青海海南地区近50年极端天气气候事件的变化特征

利用1961—2010年青海省海南地区5个观测站大风、沙尘暴、大雨、雷暴、冰雹等极端天气气候事件的年发生日数资料,采用线性倾向估计、多项式法、Mann-Kendll法、Morlet小波等统计学方法诊断分析其变化特征。结果表明:近50年来,海南地区大风、沙尘暴、冰雹和雷暴呈显著减少趋势,大雨呈微弱增多趋势,其中雷暴、大风、沙尘暴和冰雹分别于2000、2002、2004和2005年前后发生突变;大雨频数总体变化不显著。20世纪90年代初,大风、冰雹和雷暴由多趋少,大雨由少趋多,沙尘暴从20世纪90年代后期由多趋少。

近50年局地气候变化及其对共和盆地贵南县草地退化的影响

利用共和盆地贵南站1961-2007年温度、降水等气象资料,分析了共和盆地贵南县的气候变化趋势,探讨了气候变化对贵南县草地退化的影响。结果表明:共和盆地贵南地区气温年际变化呈上升趋势,倾向率为0.23℃/10a,增温速度大于全国增温速度;年降水量总体上呈不显著的增加趋势,倾向率为3.0mm/10a;草地潜在蒸散量呈显著上升趋势,蒸散量倾向率为22.23mm/10a;年大风、沙尘暴日数呈下降趋势。分析认为:气候变化是草原生态退化的自然诱发因素,温度显著升高,草地蒸散量增加,春季干旱事件增多,秋季降水量减少造成草地牧草生长期的变化和草地生产力的下降,导致贵南草地生态退化。

同德县近50年气候变化特征及对农牧业生产的影响

根据青海省同德县1961-2007年47年气温和降水资料,对气候变化进行了分析。结果表明:近50年来同德县气温有明显上升的趋势,年平均气温呈线性升高趋势,冬季升温幅度最大,夏季微弱;年降水量以9.9 mm/10年的趋势减小,春季降水量的减少趋势很明显,其递减率为-6.51 mm/10年。过去50年同德县气候存在冷湿-暖干-暖湿的变化。气候变化对当地农业生产利小于弊,但对牧业生产利大于弊。

近50年青海海南地区灾害性天气事件变化特征

为了提高灾害性天气的预警能力,及时开展气象防灾减灾工作,利用1961—2010年青海省海南地区5个观测站的逐日气象观测资料,对海南地区的连阴雨、干旱、极端高温、极端低温等灾害性天气事件进行统计分析。结果表明:近50年来,海南地区各种灾害性天气事件的发生频率与强度均具较大的年际变化特征,连阴雨天气次数、春旱次数、极端高温日数呈增多趋势;极端低温日数则呈显著减少趋势;连阴雨次数、极端高温日数、极端低温日数分别在1974、1990、1976年发生了突变。

降水对青海同德高寒草地牧草产量影响的积分回归分析

利用积分回归的基本原理,并以青海省同德县巴滩高寒草地牧草产量为例,运用积分回归分析气象要素与牧草产量的关系,确定了青海省同德县巴滩高寒草地不同生育时段的降水对牧草产量的影响效应。结果表明,降水对高寒天然草地牧草产量的影响正效应为4月上中旬、5月下旬—7月上旬和8月下旬3个阶段,降水量每增加1mm,牧草产量最大增加138.2,80.1,53.8kg/hm2;负效应为4月下旬—5月中旬和7月中旬—8月中旬2个阶段,降水量每增加1mm,牧草产量相应最多减少23.1,43.7kg/hm2。

同德县气候变化特征与草原生态环境效应

通过分析青海省同德县气候变化特征及其对草原生态环境的影响,发现同德地区气候变化的显著特征是:一年四季的平均气温都呈现升高趋势,但变化的幅度却不相同,年平均气温呈增高趋势,平均每10年增高0.37℃,冬季气温呈明显上升趋势,平均每10年气温升高0.50～0.88℃,是气候变暖最突出的时段;1987年以来同德县相继出现14个暖冬,是近45年来最暖的时期。年降水量以每10年10.5mm的趋势减小,90年代降水量最少。并由此引起无霜期延长,积雪、冰雹、雷暴、大风、沙尘暴日数的减少,气候变化一方面使同德地区草原的生态环境有所好转,另一方面也是近几年蝗虫泛滥的主要原因之一。当前存在的草原退化现象主要应归咎于不合理的人为活动。

同德县45年气温变化及其对油菜生产的影响

利用线性分析方法分析同德45年气温的变化特征及气候趋暖对油菜产量的影响。结果表明:年平均气温、冬季、秋季、春季、夏季升温趋势分别为0.37℃/10年、0.69℃/10年、0.23℃/10年、0.21℃/10年和0.18℃/10年;年高温(≥25.0℃)日数以0.53d/10年趋势增加;年低温(≤-30.0℃)日数以0.42d/10年的趋势减少;日平均气温稳定通过0℃的初日提前3.1d/10年、终日推后0.23d/10年,日平均气温稳定通过10℃的终日延长1.9d/10年;1987年以来同德相继出现14个暖冬。适应气候变化,同德引种的油菜品种播种期提前,生育期延长,产量增加;同时油菜病虫害有加重趋势,农药、化肥使用量增加。

影响青海1号老芒麦产量的气候因子分析

[目的]为了明确影响青海老芒麦产量的关键气候因子,为青海老芒麦的大面积推广和应用提供理论依据。[方法]通过2000～2004年的田间试验,在抽穗至开花期测定2龄牧草的产量,通过点聚图与线性回归法分析青海老芒麦草产量与3个气候因子(降水、日照和温度)的相关性。[结果]在3个气候因子中,降水的变化趋势与青海老芒麦产量的变化趋势较为一致,呈极显著正相关(r=0.96),而日照和温度的变化对青海老芒麦产量的影响不显著。各月降水量的变异系数远高于气温和日照,说明与其它气候因子相比,降水是很不稳定的气候因子。降水量和牧草产量之间的回归方程为:Y=20792+3401.4 x。[结论]降水是影响青海老芒麦牧草产量的关键气候因子。

近50年同德县阴晴天日数变化特征

利用青海省同德县气象局观测的1961—2010年总云量资料,采用线性趋势、M-K突变检验等方法,分析了近50年来该地阴、晴天气日数的变化规律。结果表明,近50年同德地区年平均晴天日数呈显著的增加趋势,四季平均晴天日数均呈不显著增加趋势。阴天日数随年份增减不明显,秋季阴天日数呈显著减少趋势,春季阴天日数增多趋势显著,夏季和冬季的阴天日数呈不显著增多趋势。昙天日数随年份呈显著减少趋势,秋季昙天日数呈不显著增多趋势,春季、夏季和冬季的昙天日数均呈显著减少趋势。晴天日数在1985年发生了由少到多的突变,阴天和昙天日数均未发生突变。

近50年同德县日照时数变化特征及其对牧草产量的影响

基于同德气象站1961～2009年逐月日照时数、总云量的观测资料,1988～2000年天然草地牧草产量观测资料,采用线性倾向估计、累积滤波器、Mann-Kendall检验法以及积分回归分析等方法,分析同德地区光能资源的变化特征,日照时数与总云量关系,日照时数对牧草产量的影响效应。结果表明:近50年来同德地区年日照时数呈不显著的微弱增加趋势,20世纪90年代日照时数最多,2001～2009年代最少。年和四季日照时数的增加或减少趋势均不显著。同德3、6、10、12月日照时数呈减少趋势,其余月份呈增加趋势,牧草生长季4～8月的总日照时数约1165.2小时,占年总日照时数的42.2%,各月的日照时数对牧草生长较为有利。春、夏、秋、冬四季日照时数和同期总云量呈显著的负相关,总云量是决定日照时数变化的重要因子之一,年和四季总云量的增减趋势不显著。积分回归分析表明,4月上旬和6、7月各旬的日照时数对牧草产量具有正效应,而4月中旬至5月下旬、8月各旬的日照时数则相反,表现为负效应,负效应天数大于正效应天数,表现为日照时数充足。