利用欧洲中心ERA40再分析资料驱动区域气候模式PRECIS,对中国地区进行了50km水平分辨率、40a(1961-2000年)时间长度的连续积分,并对模拟的温度和降水与观测资料进行了比较分析。结果表明:模式对中国地区温度和降水的年、季空间分布型态均具有一定的模拟能力,对温度和降水的年际变化也有较好的模拟效果,尤其对于20世纪80年代后期出现的暖冬以及1998年的夏季极端降水都有较好的体现。但模式不足在于区域内普遍存在模拟的气温略高于实况的系统性暖偏差,幅度一般在1~3℃;内蒙古和东北地区年降水量比观测值明显偏多,长江以南地区和四川盆地的降水中心范围都明显偏大,位置偏南。总体来看,无论是空间分布还是年际变化,模式对温度的模拟能力明显优于降水。

选取河南省9个观测站1954-2007年的气候资料,基于ArcGIS等软件,利用数理统计分析、线性回归等方法,分析了河南省境内受淮河影响的气候变化差异及对全球气候变化的区域响应特点。结果表明:河南省境内的南北气候分界线为淮河最大的支流沙颍河和秦岭东部分支所连成地带即34°40′-34°50′N。分析期内南、北部总体上呈增温趋势,但具有阶段性特点,60年代以前持续升温,60年代-80年代中期为降温时期,80年代中期后,南、北部同时开始剧烈升温。在80年代以前南、北部的年降水量均递减,80年代北部骤减、南部骤增,90年代以后南、北地区均增多。80年代为气候突变时期,90年代至今,保持高温多雨水特征,南北温差不断增大。

选取大丰市气候(1960-2007年)及两种候鸟——家燕(Hirundo rustica)(1989-2007年)和四声杜鹃(Cuculus micropterus)(1995-2007年)的物候期资料,利用一元线性回归、多元逐步回归和M-K突变检验方法,分析了大丰市气候及两种候鸟物候期的趋势变化特征及候鸟物候期对气候变化的响应关系。结果表明:(1)近48a来大丰市年平均气温上升趋势明显,倾向率为0.18℃.10a-1(P<0.01),于2004-2005年发生突变性增温;年平均风速呈极显著的下降趋势(P<0.01),总日照时数、累积降水量的变化趋势不明显(P>0.05);(2)物候期变化趋势表现在家燕始见期、四声杜鹃始鸣期均略有提早,家燕始、绝见期间隔时间略有延长,四声杜鹃间隔期以20.2d.10a-1的速率极显著缩短;(3)影响家燕始见期、间隔期的敏感气候因子是3月平均风速,影响其绝见期的敏感气候因子是5月平均温度;影响四声杜鹃始鸣期的敏感气候因子是5月总日照时数,影响其绝鸣期的关键气候因子是年平均风速、6月平均温度及7月累积降水量,影响间隔期的关键气候因子是年平均风速、6月平均温度及7月总日照时数。说明候鸟物候期对气候变化响应比较敏感,可作为气候变化的指示器。

利用吉林省及其附近区域38个气象站点的年降水资料,通过离差系数、气候倾向率、REOF分析、Morlet小波分析、Mann-Kendall突变检验等方法分析了吉林省降水量的时空演变特征。结果表明,1960-2008年吉林省的年降水量为300~950mm,具有自东南部向东北部、中西部地区逐渐减少的空间变化特征;吉林省有90%以上区域的降水量呈下降趋势,而降水量增加的区域主要分布在汪清、罗子河、靖宇、桦甸等站点附近,约占全省总面积的10%;经REOF分析可以将吉林省降水量的空间结构分为4个具有较高相关性的区域,它们分别是东南部地区、西部地区、东北部地区及中部地区。通化、通榆、罗子河、蛟河4个典型站点的降水量均存在明显的周期性振荡规律,第1主周期依次是9a、23a、25a、19a;Mann-Kendall突变检验结果表明,通化、通榆站分别在1975年、1998年发生了一次减少突变,而罗子河、蛟河站没有发生突变。

利用1961-2008年信阳气象站气象资料和1981-2007年信阳农业气象试验站水稻生育期观测资料,分析了气候变暖对信阳地区水稻生育期的影响。结果表明:信阳地区近48a年平均气温整体呈上升趋势,但具有明显的阶段特征,1981年之前温度总体呈降低趋势,而1981年之后(含1981年)温度呈显著上升趋势;水稻生长季内4-5月变暖趋势最为显著,平均温度、最高温度和最低温度均显著上升,其它时段变暖趋势不明显。4-5月温度的显著升高使水稻播种和移栽日期呈显著提前的变化趋势;另一方面,由于生长季中后期温度变化不明显,水稻抽穗和成熟日期无显著变化,造成水稻移栽-抽穗期显著延长。播种期和移栽期提前,有利于水稻早生快发,培育适龄壮秧,移栽-抽穗期延长可相应延长水稻穗分化时间,有利于大穗的形成和产量的提高。

应用山东省86个气象观测站48a的气象资料和山东省1∶25万数字高程,采用回归分析法对山东省农耕期的初、终日及农耕期进行计算,用GIS工具对其进行栅格化,得到15幅栅格面层,并分别对各栅格层进行空间分析和统计计算。结果表明:①在空间上,山东省的各个年代农耕期初日首先从鲁西南开始,然后逐步向东北方向展开,最迟进入农耕期的是山东半岛和鲁中山区;而农耕期终止日期首先从鲁中山区开始,由鲁西北北部逐步向鲁东南展开,终止日期最晚的是鲁南南部和鲁东南沿海;各个年代平均农耕期天数由北向南逐渐增加。②在时间上,20世纪70年代农耕期初日最迟,2001-2008年最早;农耕期终日也是70年代最早,2001-2008年最迟;农耕期天数最少的是70年代,2001-2008年最多。1961-2008年山东省的农耕期变化倾向率为4.2d/10a,有明显增加的趋势。③≥0℃和≥10℃的积温,70年代最少,2001-2008年最多,≥0℃和≥10℃积温的变化倾向率分别为46.3℃.d/10a和23.13℃.d/10a,都有明显增加的趋势。

应用线性倾向估算法、累积距平以及Mann-Kendall法对闽江河口湿地1961-2006年以来的降水量、温度的变化趋势和突变进行了分析。结果表明:近46a来闽江河口湿地的平均气温表现出明显的上升趋势,其倾向率为0.26℃/10a(P<0.01),在1994年发生突变;四季温度表现出增加趋势,其中冬季增温最为显著,突变时间发生在20世纪90年代和21世纪初;降水量的变化趋势不显著,且没有突变发生。总体而言,闽江河口湿地近46a来的气候存在由冷干向暖湿变化的趋势,这种变化对湿地生态系统的影响有利有弊,但总体上是利大于弊。

应用生物腐植酸对新疆甘草产地沙退化土壤进行了改良,研究了施用生物腐植酸后第90~190天内土壤全氮和有机碳含量的动态变化,并对第190天时土壤其他各主要养分指标的变化进行了分析,最后通过主成分聚类分析法对第190天时生物腐植酸的修复效果进行了综合评价。结果表明:施用生物腐植酸可以在190d内显著提高土壤全氮和有机碳等主要养分含量,最佳施用量为450kg.hm-2,土壤全氮、有机碳、碱解氮、速效磷、速效钾、土壤可提取腐殖质碳、富里酸碳和胡敏酸碳含量分别比对照提高了21.6%、15.9%、36.6%、20.0%、13.9%、21.0%、17.4%和25.2%。主成分分析结果显示,按不同施用量生物腐植酸的修复效果进行排序,为450kg.hm-2>750kg.hm-2>600kg.hm-2>300kg.hm-2>150kg.hm-2>CK。

为探析水-热-盐关系以及植被对盐碱田改良的意义,利用2008年8月2日-8月6日在内蒙古杭锦旗黄河灌区盐碱田进行的试验观测数据,主要通过方差分析与典型相关分析方法对3个样地(裸地、紫花苜蓿地和玉米地)土壤温度(0-30cm土层)、湿度(0-20cm土层)、盐度(0-100cm土层)的动态变化进行了分析。结果表明,3个样地的温(度)-湿(度)-盐(度)动态基本呈现裸地>苜蓿地>玉米地的格局;0-5cm地温与耕作层(0-20cm)的土壤水分具有显著相关关系,是0-30cm土层内地温驱动水盐动态的主要热力因子;植物能够减少土壤表层积盐,并可以降低碱化度;苜蓿地比玉米地具有更低的钠吸附比值。在盐碱地区选择耐盐碱牧草品种开展草田轮作,有益于盐碱土壤的改良与利用。

依据2008年5-10月在宁夏灵武灌区的田间试验资料,探讨最优氮磷组合对水稻产量及氮肥利用率的影响。结果表明:12个氮磷组合处理的产量为7361~10680kg/hm2,比对照增产28%~85%,差异极显著(F=28.013,P=0.0001)。氮磷交互作用显示,低氮水平适量增施磷肥增产,低磷水平适量增施氮肥增产,即处理6(N15P6)、4(N15P9)、5(N15P3)、3(N10P9)增产明显,其中处理6(N15P6)投入氮肥225kg/hm2、磷肥90kg/hm2,产量构成因子为524穗/m2,93粒/穗,结实率93%,千粒重23.5g,各因子增长较均衡,产量最高,为10680kg/hm2,氮肥利用率45.5%,比当地常规施肥(氮肥300kg/hm2、磷肥45kg/hm2)增产17.4%,节约氮肥25%,增施磷肥50%,氮肥利用率提升20.7%,可消减和降低氮素对土壤和水体的污染,该组合值得在当地推广应用。

利用内蒙古105个气象站资料,计算了Holdridge生命地带分类系统的年降水量、年生物温度和可能蒸散率,确定了内蒙古各草原类型区上述三个气候要素的界限值。在此基础上,构建了内蒙古草原综合气候指数(GCI),确定了定量化的内蒙古草原类型综合气候区划指标,并对该指标划分的内蒙古草原类型进行了验证。结果表明,利用内蒙古草原类型综合气候区划指标划分的内蒙古草原类型与内蒙古实际的草原类型具有较好的一致性,能够反映内蒙古不同草原类型的空间分布状况,可以用于内蒙古草原气候区划。

利用江西省79个常规气象站1960-2005年的观测资料,综合分析了蒸发皿年蒸发量的变化特征及其与相关环境因子包括日照百分率、云量、气温(日平均温度、日较差、最高温度、最低温度)、10m风速、饱和水汽压差、年降水量和相对湿度的相关关系,试图找出蒸发皿年蒸发量变化的主要原因。结果表明:(1)江西省西部及中部年蒸发量较小;南部及鄱阳湖周边地区年蒸发量较大。在过去46a中,蒸发皿年蒸发量呈显著下降趋势,其速率为-4.57mm/a;79站中,有68站蒸发皿年蒸发量下降趋势显著;(2)以日照百分率为代表的能量供给因子与蒸发皿年蒸发量的相关系数最大,其次为动力因子(10m风速),以相对湿度为代表的湿度因子相对较小,三者的完全相关系数分别为0.37、0.33、0.23;(3)空间上,整个江西省受日照百分率影响均比较大,风速、相对湿度对江西省的影响在鄱阳湖附近、西南部分地区更大,日照百分率、风速的降低以及相对湿度的增加导致了蒸发皿蒸发量的减小;(4)利用日照百分率、风速、相对湿度拟合的蒸发皿年蒸发量多元回归方程,能够反映该地区平均年蒸发量的情况,精度较高。

采用盆栽试验,分别在云南玉溪主产烟区海拔高度存在一定差异的通海县(海拔1806.0m)和红塔区大营街(海拔1591.0m)两地,研究了自然条件下和通海县减弱25%、50%和65%UV-B辐射条件下,烟草K326大田生育进程中叶片SOD、POD和CAT等3种抗氧化酶活性与UV-B辐射变化的关系。结果表明:由于在局地范围内两地天气气候特征存在一定差异,致使UV-B辐射随海拔高度的变化与地处低纬高原的云南地区大尺度范围的普遍规律相反,烟草大田主要生长期的太阳UV-B辐射强度为大营街>通海。大营街烟叶SOD和POD活性高于通海,减弱UV-B辐射后SOD活性发生不同变化,而POD活性随UV-B辐射减弱而下降,但各处理CAT活性变化几乎一致。从时间动态变化看,3种酶都与UV-B辐射变化呈负相关,SOD和POD活性与UV-B辐射变化相关性较高,表现出较强的累积效应,CAT活性变化几乎不受UV-B辐射变化的影响,7月下旬-8月上旬是各处理烟叶3种抗氧化酶活性差异的主要时期。结果说明,烟叶SOD、POD和CAT活性对UV-B辐射变化响应的敏感性存在较大差异,SOD和POD对UV-B辐射变化较敏感,成熟期是K326叶片SOD和POD活性对UV-B辐射变化响应的敏感时期。

设施农业的迅速发展和气象科技的不断进步催生了设施农业气象服务这一农业气象服务的新领域。设施农业由于自身反季节模式生产、可控的环境条件和高效的资源利用特点,因而对农业气象服务的要求具有特殊性。本文总结了不利气象条件对设施农业的影响,分析了设施农业气象发展现状,结果表明,现有的设施农业气象服务不能满足其在工程设计、区划布局、环境控制、资源利用等气象服务上的需求。针对现有问题从设施农业工程评估、气候资源区划、设施农业气象监测预警和服务网络体系、资源利用和节能以及适应、应对气候变化策略等方面提出相应的对策,以期为提高设施农业气象服务水平、增强设施农业防灾减灾能力、保障设施农业可持续发展提供思路。

日光温室昼夜温差大,北墙作为主要蓄热体对温室夜间温度调节具有重要影响。冬季凌晨时段日光温室内空气温度较低,对作物生长不利,针对这一现象本文提出在日光温室北墙内侧使用"热阻帘"以延迟墙体热量释放的时间、从而提高凌晨低温时段室内空气温度的方法。通过在北京地区冬季的试验证明,夜间热阻帘覆盖墙体内表面时(晴天16∶00-4∶00,阴天16∶00-3∶00)试验温室墙体内表面热通量比对照温室分别减小38.5%、38.9%,热阻帘卷起后的时段内(晴天4∶00-8∶30,阴天3∶00-8∶30)墙体内表面热通量比对照温室分别增大7.2%、13.5%,在此低温时段内试验温室跨中空气温度比对照温室高0.28~0.32℃。

以扬稻6号与南粳43为试验材料,通过在人工气候箱中进行高温处理,研究抽穗期高温胁迫对水稻产量构成要素及稻米品质的影响,旨在深入探讨高温对水稻的伤害机理。研究表明:水稻抽穗期高温降低了水稻的每穗总粒数、结实率和千粒重,同时稻米的糙米率、精米率、整精米率、可溶性糖和蛋白质含量也呈下降趋势,而稻米的垩白率、垩白度和直链淀粉含量增加明显,随胁迫温度的提高和胁迫时间的延长,2个水稻品种的产量构成要素和稻米品质急剧下降。相同温度胁迫下,扬稻6号的热害指数(Index of heat sensitivity,HIS)稍低于南粳43,其中扬稻6号的产量构成要素和品质受高温的影响也稍低于南粳43,说明扬稻6号耐高温能力高于南粳43。研究结果为进一步了解高温对水稻结实和稻米品质的伤害机理,筛选耐热性强的水稻品种提供重要的理论依据。

以烤烟种植面积、产生的经济效益为指标,采用双比法、区域回归法、直接经济效益估算3种评价方法,以贵州西部地区2001-2009年4-5月人工增雨作业为例,对当地人工增雨效果进行评价。结果表明,在9a的人工增雨试验期内,贵州西部的平均降雨量增长了314.2%,所增加水量产生的直接经济效益为7.43亿元;双比法评估方案在相同的样本容量和催化效果情况下,评估效果最佳。人工增雨对提高烤烟种植面积、增加经济效益具有正效应,当平均增雨效果>350%时,当地的烤烟种植面积会>7000hm2,而当平均增雨效果<150%时,烤烟种植面积会<5200hm2。

为了探讨现代土壤墒情监测手段在业务监测实践中的应用方法,利用中国气象科学研究院固城生态与农业气象试验基地的业务和试验资料,对灌溉农田土壤湿度的时间变化特征和空间关系进行了分析。结果表明,灌溉农田的土壤湿度呈一年的周期性变化;浅层(0-50cm)土壤湿度时空波动显著,且各层的变化存在不一致性,60cm以下土层湿度时空变化很小,0-50cm土层的平均土壤湿度能较好地反映0-200cm土层的土壤水分状况,对土壤湿度的监测应集中在浅层50cm内,并需要逐层测量;浅层土壤湿度变异明显,大田中两点各层土壤湿度的相关性一般随两点距离增加而减小,单个测点的土壤湿度测值的代表性差,因此在自动土壤水分仪器布点时,要获得地段的平均土壤湿度信息,必须设置多个观测重复;表层5cm的土壤湿度变化剧烈而迅速,不能正确反映作物根系主要分布层的土壤水分状况,而表层10cm的土壤湿度与作物根系主要分布层的土壤湿度具有很好的联动性,可以较好地反映作物生长的环境土壤水分状况,因此,在应用微波遥感监测土壤墒情时,其对地表的探测深度需要达到10cm以上才能获得关于作物根系主要分布层的土壤水分状况信息,相应地,在土壤墒情微波遥感监测中,需要采用5GHz以下的频率。

水稻是黑龙江省主栽作物之一,开展水稻产量动态预报对黑龙江省粮食生产具有重要意义。利用黑龙江省水稻主产区产量资料、发育期资料、日最高气温、日最低气温、日降水量和日照时数等资料,根据历史年水稻产量丰歉气象影响指数,建立黑龙江省水稻产量丰歉趋势动态预报模型。另外,采用相关分析的方法,确定影响产量的关键气象因子,建立相应的产量预报模型,对产量丰歉趋势动态预报模型进行修订。通过对1997-2006年水稻产量进行动态预报,结果表明,5月31日、6月30日、7月31日和8月31日预报的水稻产量增减趋势的预报正确率平均为90%、70%、90%和80%,产量预报准确率为84%、90%、94%和93%,预报准确率较高,能够满足业务服务的需要。

利用天津1960-2008年冬小麦单产资料,采用统计方法分析了影响冬小麦产量变化的主要气象因子及其变化趋势。结果表明:3个时段(全生育期、拔节-灌浆期、播种前)的降水量以及越冬前正积温是影响天津冬小麦产量的两种主要气象因子。趋势分析表明,49a中天津地区3个时段的降水量呈先减少后增加的变化趋势,越冬前正积温呈直线增加趋势;根据分别建立的冬小麦气象产量与影响时段降水量、越冬前正积温的回归方程,计算得出全生育期降水量达到122mm、拔节-灌浆期降水量达到41mm、播种前降水量达到36mm和越冬前正积温达到511~627℃.d是天津冬小麦气象产量为正值的水分和温度临界指标;据此标准,49a中,3个时段降水亏缺概率为22%~80%,但由于灌溉能力的提高,降水对产量的影响作用减小;冬小麦越冬前遭遇低温的概率为10%~50%,遭遇高温的概率为8%,并随年代增加呈上升的趋势,积温对产量的影响作用逐渐增强。

通过大田试验,比较了云南玉溪烟区两个主栽烟草品种NC297和K326旺长初期叶片光合作用的光响应和CO2响应曲线特征。结果表明:两个品种的光合特性存在一定的差异,NC297最大净光合速率(Amax)、光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)、表观羧化效率(ACE)均较高,气孔限制值(Ls)低而气孔导度(Cs)大,由于NC297的净光合速率远大于K326,其水分利用效率(WUE)也较高。此外,NC297叶片的光合色素(叶绿素a、b和类胡萝卜素)和可溶性蛋白质含量也较K326高。试验说明,处于所选研究地的海拔高度和生态环境条件下,NC297比K326具有更高的羧化速率、光能利用效率以及对强光的适应能力,光合能力较大,水分利用效率高,其潜在的生产能力也比较大。

利用1961-2009年云南省117个台站年平均气温、降水量资料和Thornthwaite Memorial模型计算分析云南省气候生产潜力(TSPV)的分布及年际变化特征,并模拟了未来气候变化情景下气候生产潜力的变化。结果表明:云南多年平均TSPV值为1439.2g.m-2.a-1,滇西北和滇东北最低,滇西南和滇东南最高;近49a云南全省以及各站的平均TSPV变化的年际变化不显著;云南TSPV利用率较低,实际粮食产量平均只占气候生产潜力的19%。在云南气温明显上升、降水略减少、年际波动大的气候变化趋势背景下,TSPV与降水的相关系数(P<0.01)大于气温,说明降水是当地TSPV的主要限制因素;敏感性分析显示,未来如果出现"暖湿型"气候对作物生长最为有利,出现"冷干型"对作物生长最为不利。而趋势分析表明,未来云南易出现"暖干型"气候,这不利于当地的农业生产。

利用2008年6-8月的MOD IS数据,通过两通道比值法和三通道比值法反演了东北地区的大气水汽含量,为了对比研究这两种方法,本文结合探空实测数据对反演结果进行了精度验证。结果表明,两通道比值法更适合东北地区的大气水汽含量反演,反演结果与探空实测数据线性方程的决定系数为0.81。进一步比较代表林地、农田、草地的探空站的反演值与实测值,发现两通道比值法均优于三通道比值法,其中林地的反演精度最高(方程的R2=0.92)。最后,利用两通道比值法的反演结果和土地利用分类数据对大气水汽含量的空间分布状况进行了分析,表明在其他条件相似时,大气水汽含量与土地利用类型之间有密切联系,各土地利用类型平均大气水汽含量的大小顺序在不同时间大致相同,除旱田外,均表现出水体>水田>湿地>林地>草地>未利用地的变化规律,这与下垫面蒸散情况一致。

鉴于作物收获指数(HI)在遥感定量监测作物单产研究中的重要性,本文通过分析作物HI的形成机制和总结目前相关的遥感技术应用情况,探讨了利用遥感技术估算HI的可行性,认为结合遥感信息的时空特点,可以对HI的形成过程进行动态监测,进而建模估算最终的HI。通过分析,文中将遥感估算HI方法归纳为三类:(1)通过高时间分辨率的遥感数据对作物的整个生长过程进行监测,然后基于作物生长过程的遥感监测实现HI实时估算;(2)通过遥感技术手段获取影响HI形成的因素,然后基于环境影响因子的遥感监测进行HI的估算;(3)随着雷达、激光雷达数据获取和测量精度的提高,将可能基于作物结构参数的遥感监测来反演HI。并且分析了不同遥感数据的自身特点及其用于监测HI的缺陷和不足之处,指出遥感数据源的多元化趋势和新型传感器的出现必将推动遥感估算HI模型的改进和估算精度的提高;鉴于遥感信息的优势主要体现在空间差异化,认为遥感估算HI的结果验证应该以像元尺度为主,结合其他数据(区域统计数据等)对比分析为辅。

林业有害生物的生存、发育甚至大暴发都与气象因素密切相关,研究林业有害生物发生发展的适宜气象指标,据此对林业有害生物的发生发展进行预测并提出切实可行的防治措施,对保护森林资源、减少林业经济损失具有重要意义。本文在阅读国内外相关文献的基础上,综述了几种常用方法在林业有害生物发生发展与气象条件关系研究中的应用和各自的利弊,并对未来的研究趋势进行了展望。

农业气象灾害指标的确定是进行农业气象灾害预测预报和防灾减灾的基础,本文运用风险预测方法探索农业气象灾害指标的甄选。以农业旱涝指标K和降水距平百分率Pa为例,分别构建山西运城冬小麦1981-2000年、1981-2001年和1981-2002年播种-成熟、返青-拔节和拔节-成熟等3个生育阶段K指标和Pa的时间序列,运用马尔柯夫转移概率和农业气象灾害指标时间序列的概率密度函数对2001-2003年农业旱涝状态进行风险预测。结果表明,K指标预测状态与实际一致,而Pa效果较差,说明K指标在反映山西运城冬小麦旱涝指标上比Pa应用效果要好。同时研究也表明,运用风险预测方法甄选农业旱涝灾害指标是一种简单、快捷和有效的农业气象灾害指标挑选方法。

利用河北省冬麦区23个农气观测站1981-2007年冬小麦冻害观测资料和逐日气象资料,应用数理统计方法,分析了气候变暖背景下河北省冬小麦冻害发生规律及变化趋势。结果表明:河北省冬麦区冬季平均气温、小麦越冬期最低气温显著升高;最低气温出现时过程降温幅度无明显减小趋势;冬小麦越冬期负积温明显减少。冬小麦冻害发生率自1986年起逐渐下降,1995-2000年没有冻害出现,2000年后中南部地区冻害发生率又呈现上升趋势,且多以入冬剧烈降温型冻害和融冻型冻害为主。气候变化的不确定性、冷暖交替突变、弱冬性品种小麦的引入、抗寒锻炼时间缩短和强度减弱及栽培管理不当是导致冬小麦冻害发生率回升的重要原因。因此,虽然气候变暖,但冬小麦冻害防御仍不容忽视。

利用石家庄地区17个地面气象观测站极端最高气温≥38℃的高温日数,分析了高温日数的时空分布特征,以求为精细化预报提供一些参考。运用线性倾向估计或多项式拟合曲线、墨西哥帽小波分析、Mann-Kendall突变检验等方法对石家庄地区5个代表站高温日数变化特征进行了分析。结果表明:石家庄地区高温日的出现次数表现为山区及丘陵地带高于平原地带;高温日线性增多趋势在市区及西南部山区偏强,西北部山区、东南部平原相对较弱,而东北部平原高温日呈弱的线性减少趋势;21世纪以来高温日数呈显著上升趋势,但增多的开始时间平原地带晚于山区及丘陵地带,并且,10a以下短周期内各站均处于高温日偏多期,而东南部平原在长周期内处于高温日偏少期。通过对典型高温日影响因素的分析发现:特殊地形下的焚风效应、中低空暖气团的维持以及城市化效应,均对高温强度有加剧作用。

针对近年来临沂春旱发生频率和程度较前期有所增加的事实,利用临沂1971-2009年的降水资料,采用降水距平法进行春季干旱划分,在此基础上,利用灰色GM(1,1)及其残差修正模型分别建立当地轻度和中度以上春旱的预测模型。结果表明:轻度以上春旱模型以原始序列建模方程精度最高,而中度以上春旱模型则以3次残差序列模型的精度最高;分别用最佳轻度和中度以上GM(1,1)模型进行未来5个时刻的预测,得出下一次轻度春旱时间在2010年;而轻度和中度以上预测模型共同预测结果表明2018年临沂将发生中度以上程度的春旱,为将灾害损失降到最小,对此次春季旱情应引起高度重视,并提前做好防灾减灾应对措施。

2010年春季(3-5月)气候呈现气温低、降水多的特点。全国平均气温为9.5℃,较常年同期略偏低,农作物发育期普遍推迟;大部地区降水偏多,西北、华北和黄淮地区农田土壤墒情良好,冬小麦后期生长发育和春播作物出苗顺利。东北地区低温、雨雪导致春耕春种进度明显推迟。3、4月份的低温霜冻天气导致设施农业、经济林果受损较重。长江中下游及以南大部地区强降水过程集中,低温阴雨寡照突出,油菜的成熟收晒和棉花等春播作物播种出苗受到影响。西南地区罕见的秋冬春连旱,导致冬小麦、油菜等小春作物和经济作物大幅减产、春播困难;4、5月西南地区降水增加,广西、贵州、云南南部以及四川攀西农区旱情陆续缓解。