塔城市近53年玉米生育期气候要素变化趋势分析

[目的]探究新疆塔城市玉米生育期气候变化特征,包括气候因子(气温、降水、日照时数、积温和潜在蒸散量)趋势变化特征、突变特征和周期特征。[方法]文章选取1961~2013年的气象观测资料进行研究,运用趋势分析法、Mann-Kendall突变检验法、小波分析法。[结果]塔城市玉米生育期气温和降水年际变化呈明显的增加趋势,而风速、日照时数和相对湿度呈缓慢减少趋势;从相对湿润指数来看,玉米生育期表现湿润化趋势。平均最高气温、积温的突变结果分别表明在1995年、1996年发生增加突变特征,平均风速和相对湿度分别在1997年、2008年发生减少突变趋势;周期变化特征结果显示,平均最高气温、积温大致存在多个尺度的周期特征,即30年的大周期和15年的小周期尺度。[结     

塔城市近35年玉米生育期气候要素变化趋势分析

[目的]探究新疆塔城市玉米生育期气候变化特征,包括气候因子(气温、降水、日照时数、积温和潜在蒸散量)趋势变化特征、突变特征和周期特征。[方法]文章选取1961~2013年的气象观测资料进行研究,运用趋势分析法、Mann-Kendall突变检验法、小波分析法。[结果]塔城市玉米生育期气温和降水年际变化呈明显的增加趋势,而风速、日照时数和相对湿度呈缓慢减少趋势;从相对湿润指数来看,玉米生育期表现湿润化趋势。平均最高气温、积温的突变结果分别表明在1995年、1996年发生增加突变特征,平均风速和相对湿度分别在1997年、2008年发生减少突变趋势;周期变化特征结果显示,平均最高气温、积温大致存在多个尺度的周期特征,即30年的大周期和15年的小周期尺度。[结     

鲁西南近50年降水量和雨日雨强变化趋势

利用最小二乘法、Mann-Kedall方法分析近50年来鲁西南9县区降水量、雨日、雨强变化。结果表明:鲁西南中南部地区降水日数减少较北部明显;≥25.0mm、≥50.0mm、≥150.0mm平均降水日数均呈略增加趋势,≥100.0mm降水日数中北部呈减少趋势,南部呈增加趋势。各级平均降水日数均与年平均降水量显著相关,≥25.0mm降水日数与年降水量相关最为密切,说明从平均状况看,降水量的多少取决于降水日数的多少,特别是≥25.0mm降水日数的多少。平均最长连续降水和无降水日数均呈减少趋势。平均最大连续降水量以3.719mm/10年的趋势减少 (近30年以6.724mm/10年的趋势增加),平均最大日降水量以0.38mm/10年的趋势略增 (近30年以4.904mm/10年的趋势增加)。平均1小时最大降水量以1.423mm/10年的趋势增加,平均10分钟最大降水量以 0.707mm/10年的趋势增加。鲁西南年平均降水资源减少,年降水季节和空间分布明显,气候有"干化"变化趋势。降水日数减少但降水强度增加,短时强降水出现的月份集中且夜间出现频率接近50%,致使洪涝灾害防御任务更加艰巨,应做好气象灾害防御规划趋利避害。     

基于GIS的皖南地区暴雨洪涝灾害风险区划

[目的]开展对不同重现期暴雨淹没深度模拟研究,分析皖南地区不同重现期下暴雨洪涝灾害淹没情况和不同承灾体的风险区划情况,为皖南地区防洪减灾工作提供科学依据。[方法]文章采用算术平均值方法计算面雨量及雨型分布,通过广义极值分布函数拟合,得到拟合参数和不同重现期下日致洪面雨量,利用FloodArea模型计算暴雨淹没深度图谱。即利用皖南地区1961~2014年降水数据,结合人口、GDP及土地利用类型研究分析皖南地区暴雨洪涝灾害风险和区划。[结果]皖南地区各子流域暴雨日分布特征及致洪面雨量有很大区别,牧龙河、黄湓河等流域致灾暴雨普遍偏强,漳河、青弋江等流域致灾暴雨普遍偏弱。暴雨洪涝灾害风险区划的一致性表现为各类承灾体风险等级均呈现10年一遇和20年一遇重现期较小,50年一遇重现期中等,100年一遇重现期较大的特点;区域性体现在对3种承灾体空间分布差异明显,其中人口分布集中,GDP分布相对分散,建筑用地情况和人口分布基本吻合,耕地面积比人口和GDP更广泛。[结论]皖南地区暴雨洪涝灾害不同承灾体的风险区划呈现一致性和区域性特征,暴雨洪涝灾害不同重现期与人口密集区、经济发达地区、建筑用地、耕地附近的暴雨洪涝灾害风险等级呈现一致性特征。     

1960—2015年呼伦贝尔草原气温和降水格局变化特征

［目的］利用1960—2015年呼伦贝尔草原区逐日气象数据，分析了该地区这56年来气温和降水的分布与变化规律。［方法］文章采用Mann Kendall非参数趋势检验和Sen′s斜率估计分析了温度、降水变化的趋势和变化速度。［结果］(1）呼伦贝尔草原区过去56年中气温呈现出极显著波动增加的趋势，其中第二季度增温的趋势最明显，年均温增加中值005℃。海拉尔区增温速度为草原区最快，年增加中值004℃。(2）呼伦贝尔草原区这56年中降水呈现出不显著的波动下降趋势，年降水减少中值041mm。其中第三季度降水量显著减少，年降水减少中值092mm，第一、四季度降水量显著增加，年降水增加中值007～023mm。第二季度变化较小。满洲里市降水量极显著下降，下降速度为草原区最高，年降水减少中值125mm。(3）1～5mm降水次数和总降水贡献呈显著增加趋势，年增加中值0102%， 5～30mm降水次数和降水贡献呈现减少趋势，单次降水30mm以上频率很低。(4）历时1～2d的降水是研究区最主要的连续降水类型，独立单日降水呈现不显著增加趋势， 2～3d连续降水呈现不显著减少趋势，连续4d和4d以上降水事件较为罕见。［结论］呼伦贝尔草原区过去56年整体看呈现出暖干化的趋势，年内尺度看降水呈现均匀化趋势，第三季度减少，第一、四季度增加。降水格局表现为分散化趋势，极端降水事件减少，小雨增加； 连续降水减少，单日独立降水增加。     

1961—2014年中原核心区干旱事件时空变化特征

[目的]通过对中原核心区降水指标分析,揭示该区域54年干旱事件的时空变化特征。[方法]文章基于1961—2014年中原核心区23个国家级气象站点的逐日降水资料,采用降水量距平百分率、线性回归等方法,对年均降水量、干旱频率、干旱等级等年尺度和季节尺度的干旱事件的时空变化特征进行了分析。[结果](1)中原核心区降水波动性大,多年平均降水量总体呈减少趋势,干旱事件多发的态势,各干旱等级发生频次的排序为轻旱中旱特旱重旱;冬季是干旱的高发季节且呈现出重发的态势。(2)中原核心区多年平均降水量呈现出自东南向西北递减的带状分布特征。就区域而言,郑州干旱的发生频率最高且旱情较重。中原核心区发生高频次干旱的范围随年代际逐渐缩小。就季节而言,郑州为春季和冬季干旱的高发地,开封和洛阳西部是夏季干旱的高发地,洛阳北部和开封东部为秋季干旱的高发地。[结论]中原核心区干旱事件呈增加趋势。研究结果可为该区域有针对性地抗旱减灾提供科学支撑。     

1961—2014年东北三省水稻生长季极端降水事件分析

［目的］系统分析东北三省水稻生长季内极端降水天气的时空变化特征。［方法］以东北三省为研究区，利用1961—2014年黑龙江省、吉林省和辽宁省66个气象站点逐日降水资料，选取年无降雨日数、生长季无降雨日数等7个极端降水指标，运用线性趋势分析方法和GIS空间表达方法，分析了水稻生长季内极端降水天气的时空变化特征。［结果］东北三省年无降雨日数、生长季内无降雨日数、生长季最长连续无雨日数和生长季连续无雨日数超过10d出现次数均表现明显的增加趋势； 大雨和暴雨主要出现在水稻的拔节—孕穗—抽穗—乳熟期； 生长季最长连续无雨日数发生在水稻播种—三叶—移栽—返青期和乳熟—成熟期的比例最高； 生长季最长连续无雨日数以6~18d出现次数最多； 生长季内无降雨日数（GPTDD）和生长季最长连续无雨日数（GPCDD）在空间上总体均呈从东南向西北递减的趋势； 生长季连续无雨日数超过10d出现次数（TCDD>10）表现为从西向东递减的趋势； 黑龙江省的中部地区和吉林省的东南部地区大雨发生频率增加，无降雨日数比例表现为明显上升趋势。［结论］明确东北三省水稻生长季极端降水事件的发生时段和范围，为极端灾害的防抗避减提供参考。     

贺兰山东麓银川地区酿酒葡萄农业气候资源对气候变化的响应

[目的]为合理利用农业气候资源,主动适应气候变化提供依据。[方法]基于宁夏银川地区1961-2015年地面气象观测资料,明确了酿酒葡萄生长季内主要农业气候资源、影响酿酒葡萄品质的主要农业气候因子及主要农业气象灾害的演变特征。[结果]近55年银川日平均气温稳定通过10℃起始时间提前,结束时间显著推迟,日平均气温稳定通过10℃持续时间显著增加,每10年分别增加97.6℃和2.6d,尤其是1995年后积温出现了明显增加。近55年酿酒葡萄适宜的放条出土时间提前,可能的生长季呈显著延长趋势,生长季内热量资源显著增加。近55年酿酒葡萄全生育期内日照时数呈显著减少趋势,生育期内日较差均呈不显著的减少趋势,但在酿酒葡萄适宜生长范围内。最热月(7~8月)平均气温显著增加,每10年增加0.28℃,不利于酿酒葡萄优良品质的形成。酿酒葡萄采收前1个月(9月)降水量及降水日数表现为增加趋势,对品质形成不利。不同级别霜冻及越冬冻害发生频率有所减少。[结论]热量资源增加为晚熟品种的成熟提供了保证,但是霜冻及越冬冻害依然不容忽视。     

元谋县干热气候评价及特征分析

[目的]元谋是云南金沙江流域区典型的干热河谷盆地,气候干湿分明、热量充足、光日照丰富,是云南重要的冬春蔬菜种植、出口,热带水果引、试种植和国内知名蔬菜、粮食作物冬季繁制种及科学研究基地。为客观评价元谋县干热气候及变化特征。[方法]选取云南125个县市的气温、降水、日照、相对湿度做气象因子的主成分分析和元谋县近54年来的气温、降水做气候倾向、Mann-Kendall突变检验和小波周期分析。[结果](1)元谋是云南省的高热量、强光日照区、最干燥区和光热资源高效利用区,热量因子主成分得分在滇中河谷盆地及以北最高,光日照因子主成分得分居云南省最高,干湿因子主成分得分为云南省最低。(2)年降水量趋势变化不明显-0. 64mm/年,突变发生在1963和2010年,2001年后年降水量减少趋势变化明显,变化周期依次为26年、16年、2—4年。(3)长夏季平均气温有-0. 009℃/年的较明显趋势变化,突变主要发生在20世纪70年代中期前,变化周期依次为25年、17年、4—6年;最冷时段平均最低气温有-0. 036℃/年的明显趋势变化,突变发生在1971年之前,变化周期依次为19年、4—6年; 11—2月(冷时段)时段平均气温变化周期依次为8年、3年; 1991～2010年间,日最低气温低于0℃的日数较前30年增加0. 3d/年、低于4℃的日数增加了0. 4d/年,日最高气温高于38℃的日数减少了3d/年,日平均气温在25～30℃之间的日数减少了2. 5d/年;各统计时段气温在2009年由明显下降转为明显上升。[结论]元谋县空气干燥,光热资源在云南滇中河谷及以北地区最丰富;年降水量、冷时段气温、最低气温和长夏时段气温均呈下降或微降趋势变化,年际间有明显的突变点和变化周期,其中16—19年和4—6年的变化周期均在年降水量和各个统计时段气温的周期变化中均呈现,极端高温日数减少、低温日数增加;受2009—2013年云南持续干旱气候影响,各个统计时段气温均呈现反相变化。     

气候变化背景下哈萨克斯坦气候生产潜力时空特征分析

[目的]研究全球气候变化背景下气候生产潜力的时空分布特征,对于合理利用农业气候资源,促进农业生产力的提高具有重要意义。[方法]选择1901—2000年哈萨克斯坦24个代表气象站点的月平均气温和降水资料,采用Thortwaite Memorial、Miami模型估算气候生产潜力,并运用气候倾向率、M-K检验以及ArcGIS空间插值等方法对气候生产潜力时空分布特征进行分析。[结果](1)1901—2000年哈萨克斯坦气候生产潜力总体表现为增长趋势,不同时段气候生产潜力差异明显,相对于其他研究时段(T1,T3),T2(1936—1970年)时段气候生产潜力及增长速率最大,并且水热匹配状况最好;(2)哈萨克斯坦气候生产潜力空间分布地域性明显。YP(降水生产潜力)和Y E(蒸散生产潜力)总体表现为自东南向西北递减的趋势,YT(气温生产潜力)表现为自西南向东北递减的趋势,气候生产潜力高值区主要位于天山北麓及东部山区的河谷地带,低值区位于西部和南部荒漠区;(3)气候生产潜力对降水更为敏感,当气温保持不变,降水量增加(减少)10%、20%,YE将增加(减少)9.6%、19.94%。[结论]哈萨克斯坦东部气候生产潜力大于西部,天山北麓及河谷地区气候生产潜力大于平原地区,哈萨克斯坦气候生产潜力主要受降水量的制约,未来“暖干型”变化将会使研究区气候生产潜力下降。为提高农业生产潜力,必须加强对农业基础设施的建设和提高水资源的调配能力。     

1960—2015年云南省极端气候指数变化特征研究

［目的］基于1960—2015年的云南省31个气象站点逐日平均气温、最高气温、最低气温和降水量等数据，研究极端气候指数的时空变化，为降低云南省自然灾害对农业生产的影响，以及制定应对气候风险的策略提供依据。［方法］采用国际气候诊断与指数小组（ETCDD-MI）定义的极端气候指标，运用线性趋势法和克里金插值法等对其进行分析。［结果］7个气温指数中，夏季日数、冷昼日数和寒潮持续指数呈下降趋势，霜冻日数、月极端最高气温、月极端最低气温和暖夜日数呈上升的趋势。空间变异分析显示夏季日数、月极端最高气温和月极端最低气温由南向北递减，暖夜日数、冷昼日数和寒潮持续指数表现为东高西低。7个极端气温指数的变化趋势中，霜冻日数和冷昼日数的变化趋势与海拔高度呈显著的负相关关系，月极端最高气温的趋势与海拔高度呈极显著的正相关关系。6个降水指数中，日最大降水量、连续干旱日数和极强降水量呈上升的趋势，大雨日数、连续湿日数和年总降水量呈下降的趋势。日最大降水量和大雨日数由南向北递减，连续湿日数和年总降水量由西南向东北递减，连续干旱日数高值中心主要位于云南的中部和东部，极强降水量主要集中在德宏州和保山市。云南省的极端强降水由西南向东北递减。6个极端降水指数的变化趋势与海拔的相关性均未达到显著水平。［结论］这些极端气候变化特征表明云南省有变干和变暖的趋势，农业生产应采取适应性对策。     

1961—2020年宁夏地区极端气候变化趋势及影响因素分析

目的 探明极端气候指数的时空变化特征,明确极端气候变化的影响因素。方法 文章基于1961—2020年宁夏19个气象站点的逐日平均气温、最高气温、最低气温和降水量等数据,采用国际气候诊断与指数小组（ETCDD－MI）定义的极端气候指数,运用线性趋势法、克里金插值法、小波分析等方法,明确宁夏极端气候变化趋势,并探讨人类活动与极端气温变化的关系。结果 （1）宁夏的极端气温指数中,暖夜、夏日日数、持续暖期日数和年最大日最高气温均呈现上升趋势;霜冻日数、冷昼、持续冷日日数均呈现下降趋势,年最大日最低气温呈上升趋势。（2）在空间分布上,暖夜、夏日日数、连续暖期日数和年最大日最高气温的变化率在引黄灌区变化率较大,指数均呈现上升趋势,霜冻日数、冷昼、连续冷期日数在全区均呈现下降趋势,引黄灌区和中部干旱区下降趋势变动较为明显。（3）极端高温指数的变化率在北部引黄灌区较高,全区呈现出升温态势。（4）宁夏4个极端降水指标变化并不显著,但区域间年际变化差异较大,南部山区大部分地区极端降水指数变化率较高且呈正向变化,而北部引黄灌区降水年际变化率远低于南部山区且降水趋于减少。（5）1987—1992年极端高温指数和极端低温指数存在显著共振周期,极端高温指数上升领先极端低温指数。（6）极端气温影响因素分析发现,人口的增长、能源消费碳排放量的增加、城市化率的上升和建筑面积的增加,与月最高温日值都存在线性相关关系,反映出随着人类活动的增加,极端高温指数也存在一定程度的正向关系。结论 极端气候变化特征表明,宁夏地区高温事件增加,低温事件减少,极端降水年际波动幅度较大,地区差异显著,并且人类活动可能与极端气候变化存在相应关系。     

1959—2016年华南地区极端降水事件变化特征

目的 分析我国华南地区极端降水事件的时空变化特征,探讨极端降水指数的影响因子,及其与年总降水量、大尺度大气环流的关系,并预测未来研究区域极端降水事件变化趋势,为区域水资源可持续利用和防灾减灾提供参考。方法 文章选用1959—2016年华南地区72个资料序列较长的地面气象站点逐日降水实测数据,计算11种极端降水指数并对其进行气候倾向率分析、空间分析、因子分析、相关分析、小波分析及R/S预测分析。结果 （1）从时间尺度上来看,1959年以来,研究区极端降水事件呈现增加趋势,降水强度指数SDII变化倾向率为0.34 mm/d/10a;极端降水量指数（PRCPTOT、RX1day、RX5day、R95p、R99p）变化倾向率分别为19.96 mm/10a、2.06 mm/10a、3.22 mm/10a、17.46 mm/10a和7.23 mm/10a;极端降水日数指数（R10、R20、R50、CDD、CWD）中除持续湿润日数CWD呈减少趋势以外,其他指数也呈现微弱增加趋势,其变化倾向率分别为0.31 d/10a、0.48 d/10a、0.19 d/10a、0.09 d/10a和-0.11 d/10a。从空间尺度上来看,研究区极端降水指数总体呈增加趋势,存在明显的空间差异。（2）基于因子分析方法提取了3个公共因子,累积方差贡献率为90.01 %,反映了极端降水量指数和降水强度指数对极端降水事件影响较大;相关分析也表明极端降水指数与年总降水量的相关性很好,R95p和R99p对年总降水量的贡献呈增加趋势。北大西洋涛动（NAO）对极端降水事件具有明显的影响,南海副高强度指数（SCSSHII）和西太平洋副高强度指数（WPSHII）对研究区极端降水事件贡献明显。大气环流的变化是极端降水变化的重要影响因素。（3）基于R/S分析方法表明PRCPTOT、R10、R20、R50和CDD等指数表现为强反持续性,未来将呈现减少趋势;R95p呈随机变化,未来变化趋势不明确;SDII、RX1day、RX5day、R99p和CWD等指数表现为弱持续性,即未来变化趋势与过去变化趋势一致。结论 华南地区极端降水事件总体呈增加趋势,空间差异显著,大尺度大气环流对华南地区极端降水影响明显。     

湖北省夏玉米适播期分析

[目的]为因地制宜发展夏玉米生产,充分利用当地气候资源特点,尽量避免由于播种期不当导致的产量损失,为湖北省夏玉米种植管理提供理论依据。[方法]利用1981—2010年湖北省76个气象台站逐日气象观测资料和夏玉米历年生育期观测资料,借鉴国内外有关玉米气候适宜度模型相关研究,对参数进行本地化计算,构建气候适宜度模型。根据历年夏玉米播种情况及茬口安排,将夏玉米初播期定为5月11日,以7d为步长计算湖北省76个台站7个不同播期的气候适宜度,分析湖北省夏玉米不同播期温度、降水、日照适宜度及综合气候适宜度时空变化,并结合夏玉米抽雄期高温热害和拔节—抽雄期干旱指标统计不同播期灾害风险,综合确定夏玉米适宜播期。[结果]从气候资源角度来看,鄂西北大部、江汉平原及鄂东北西北部气候条件比较适宜夏玉米生长发育;从气象灾害风险角度来看,湖北省夏玉米播种时间应避开5月中旬,在6月15—22日播种可有效避免夏玉米抽雄吐丝期高温热害和干旱的发生。[结论]综合分析得出中东部大部最适宜播期在6月15—22日,其他大部最适宜播期在5月25—6月8日。     

江苏省河蟹养殖综合气候区划方法研究

目的 为有效地利用江苏生态气候资源,提高河蟹养殖的经济效益和社会效益。方法 文章利用1981—2015年江苏省及周边共85个气象站的数据,系统地分析河蟹养殖期气象条件,分别筛选出夏季高温、日照、降水及连阴雨作为关键气象因子,采用熵权法获取各气象因子的权重系数,构建基于气象要素、地形和土壤属性的综合评估指数,并利用该指数将江苏河蟹养殖综合气候地理条件划分为适宜、较适宜及不适宜3个等级。结果 结果表明：适宜养殖区主要位于江苏中部,包括里下河、沿江及淮北部分地区,占全省地域面积36.75%;较适宜养殖区位于适宜区的外围,包括苏南、淮北大部及沿海地区,范围较广,占全省地域面积50.21%;不适宜养殖区约占全省13%,主要为零星分散于宁镇丘陵、淮北局部的低山岗地以及沿海滩涂。结论 江苏80%以上的地区可以开展河蟹养殖生产,而且现有的品牌河蟹养殖产业几乎都处于气候适宜区,这说明该分区结果符合实际、科学合理,具有参考意义。     

1961—2020年长湖流域极端降水事件变化特征及其与温度的关系

目的 长湖流域是调控长江中游地区生态平衡的重要湿地生态系统，其降水变化对区域水资源可持续利用和防灾减灾具有重要意义。方法 文章基于1961—2020年长湖流域逐日气象数据，选取9个极端降水指数，运用线性回归分析、相关分析和重标极差分析（rescaled range analysis，R/S）探讨了长湖流域极端降水事件的变化特征及其对气温变化的响应，并预测该区域极端降水事件未来演变趋势。结果 （1）1961—2020年长湖流域年降水量整体呈上升趋势，上升速率为5.4 mm/10年，多年平均降水量为1 151.9 mm；年内降水呈单峰模式，6月的降水量最高，占比为14.99%，12月最低，占比为2.37%。（2）长湖流域极端降水指数均呈上升趋势，除持续湿润日数（CWD）和持续干旱日数（CDD）增加趋势不明显外，其他指数上升趋势显著。（3）CWD和CDD与其他指数的相关性较低，除1日最大降水量（RX1day）与极端降水日数（R95d）相关性不显著以外，其他极端降水指数之间均呈显著相关关系。（4）R/S分析结果表明，未来长湖流域极端降水事件将持续前期的变化趋势。结论 长湖流域极端降水事件总体呈增加趋势，温度上升会对极端降水强度起促进作用。     

陕西省种植业结构变化及时空演变分析

目的 随着种植业规模化专业化进程,把握农业生产空间格局演变趋势,对推动农业经济发展尤显重要。方法 文章利用重心模型和区位商指数考察1995—2019年陕西省10个地级市5类14种农作物重心格局的时空演变规律,农作物区域分工和专业化水平。结果 结果表明：种植业重心总体向东北方向迁移的趋势,其中粮食和蔬菜重心分布空间态势相似,稳定向东北方向发展;水果迁移幅度小,迂回波动大;油料和经济作物相似,高密度空间均向西南方向集聚。主要农作物形成一定规模的集聚格局,小麦、玉米、蔬菜向关中集聚,稻谷、油菜、烟草、茶叶和桑类向陕南集聚,大豆和麻类向陕北集聚。结论 陕西省种植业地理集聚趋势总体增强,专业化和集群发展模式多样化,影响因素中第二自然因素（经济主体、产品差异化、市场需求）和政府政策日益凸显。种植业专业化分工比较明显,各地区作物的专业化水平迥异,水果和经济类作物存在一定的地理集中,表现出更高的专业化水平。