分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2025-04-08 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 准确的作物产量预报对于政府提前了解作物产量信息、合理规划农业生产以及保障国家粮食安全至关重 要。气象因子是影响作物产量的重要因素，基于气象因子建立的气象产量预报方法和技术体系为作物产量预报提供了重要参考。气象产量预报主要采用统计学方法实现，该方法简单易行、准确率高，是目前中国区域应用最广泛的气象产量预报技术。本文综述了气象产量预报中常用的统计学方法（关键气象因子、气候适宜度和历史丰歉气象影响指数）在中国区域的应用现状。通过广泛地搜集和调查，详尽地给出了各统计学方法所应用的作物品种和研究区域，选取的气象因子类型、数量和时间尺度，气象指标的多种计算方法，以及采用的建模技术等应用现状；阐述了各统计学方法在不同区域、不同作物中的应用效果；评述了统计学方法的集成模型效果，比较了各统计学方法的预报准确率。通过这些深入调查，明确了作物气象产量统计预报中存在的问题。其中，关键气象因子方法虽然易于业务化且模型参数获取方便，但由于主要考虑光照、温度和水分的影响，可能会忽略其他气象因子及气象灾害的作用；气候适宜度方法能够充分考虑到作物生长所需的光温水资源，但该方法主要关注气象要素的平均态，且时间分辨率较低，难以反映短时灾害性天气对作物产量的影响；历史丰歉气象影响指数方法可以客观地预报气象条件对作物产量丰歉趋势的影响，但在确定真正的相似年方面存在挑战。这些问题导致了预报结果的不稳定性。为了克服这些局限性，未来的研究可通过融合更多来源的数据（如卫星遥感、无线传感器网络、物联网等），引入先进的数据分析技术和新的统计方法（如机器学习和深度学习算法），结合作物生长机理模型，建立基于农业、气象、遥感、人工智能的集成技术体系，构建适用于不同时空尺度、高效、高精度的产量混合预报模型，通过开展针对不同区域和不同作物的适用性分析，进一步提高农业气象精细化、准确化和全面化的服务能力。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-10-10 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 河西走廊中东部是我国春季沙尘暴的高发区和重灾区，近 40 a 来共造成经济损失超 15×108 元，近百人死亡。该区春季沙尘暴具有明显的日变化，为了深入分析其时间变化规律，提高预报预 警能力，利用该区 3 个代表站 1961—2019 年沙尘暴地面观测资料及 2019 年 5 月 2 次沙尘暴过程的 气象资料，采用天气学、动力学和统计学相结合的方法，得出该区春季沙尘暴的昼夜时间变化特征 和预报着眼点。结果表明（: 1）河西走廊中东部春季沙尘暴日数近 60 a 呈减少趋势，20 世纪 80 年代 显著减少；各站不同强度沙尘暴昼夜变化明显：白天多且风速较大，20 世纪 80 年代后一般沙尘暴多 于强沙尘暴，高发区均在民勤。（2）沙尘暴过境时各站盛行风向昼夜一致，集中在西北风到偏北风 之间；强沙尘暴最强出现在 00:00—01:00、18:00—19:00，一般沙尘暴最强出现在 08:00—09:00。（3） 进一步对 2019 年 5 月午后和夜间发生的 2 次沙尘暴过程进行对比分析：午后过程风力大、有灾情； 夜间过程强度强、持续时间长。2 次过程虽然中低层形势基本相同，沙尘暴出现在水平螺旋度负值 中心下游及地气温差大值时，但高空 500 hPa 形势不同：午后过程为横槽转竖，气温日较差、风速日 变化大，层结不稳定，有高空风动量下传，且近地面层最大风速出现高度低；夜间过程主要是不稳 定低槽发展和蒙古气旋底部冷锋影响，配合强的垂直上升运动，但垂直风切变小。（4）河西走廊中 东部春季沙尘暴不仅与大型的环流形势有关，还与垂直速度、水平螺旋度、全风速等物理量，以及 地面温湿风日变化、不稳定参数和边界层要素有关。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2020-06-12 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 利用1960—2017年石羊河流域5个气象站逐日平均气温资料，采用滑动平均方法，确定了≥10 ℃积温的界限；然后运用多元线性回归、均方差()、线性趋势系数、累计距平和信噪比等方法，分析了石羊河流域≥10 ℃积温的时空变化特征。结果表明：石羊河流域≥10 ℃积温具有明显地域特征，≥10 ℃积温的均值和极值均为荒漠区高于绿洲平原区，绿洲平原区高于山区，≥10 ℃积温的空间分布与所受天气系统以及经、纬度和海拔高度的关系非常密切。≥10 ℃积温正常年份最多，概率超过65%，依次向两端迅速递减。年、年代≥10 ℃积温呈显著升高趋势。≥10 ℃积温主要在5～9月，7月为高峰值。≥10 ℃积温气候突变全流域、民勤和天祝在1996年，永昌、凉州和古浪在1997年。石羊河流域≥10 ℃积温升高使喜凉作物种植面积缩小，生育期缩短，不利于高产的形成；而使喜温作物种植面积扩大，生育期延长，有利于高产和高品质的形成。本研究将对现代农业结构规划、农作物品种调整以及农业的定量化评估具有重要意义。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术及资源科学技术其他学科 提交时间： 2021-03-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 使用耦合化学模块的高分辨率中尺度数值模式WRF-Chem3.4，结合近地层观测资料评估YSU、MYJ、QNSE、MYNN2.5和BouLac共5种边界层参数化方案对2007年3月27日西北地区一次沙尘天气过程模拟效果的影响，结果显示5种边界层参数化方案均可模拟出此次沙尘天气的发展演变过程，其中YSU和BouLac方案模拟出相对较高的地表摩擦速度、10 m风速、2 m温度和地面PM10浓度以及相对较低的2 m相对湿度，从而模拟的地表沙尘天气过程较强，MYJ、QNSE和MYNN2.5方案模拟的地表沙尘天气则相对较弱，这表明不同边界层参数化方案通过摩擦速度的不同模拟效果对沙尘排放通量和PM10浓度的模拟有重要影响，较大的摩擦速度会使起沙参数化方案计算的沙尘排放通量和PM10浓度更高，加之午后近地层的强风、高温和低湿特征对沙尘天气的增强作用，使得BouLac方案模拟的沙尘天气最强，而QNSE方案的模拟结果最弱；利用民勤站观测资料对5种边界层参数化方案模拟结果的统计分析表明，不同方案对民勤站沙尘暴前后有关气象要素的模拟效果存在一定的差异，其中QNSE方案对PM10浓度的模拟效果最好，BouLac方案对10 m风速的模拟效果最好，YSU方案对2 m温度和2 m相对湿度的模拟效果最好，整体而言，YSU方案对民勤站近地层气象要素的模拟有一定的优势，QNSE方案的模拟结果相对最差。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 基于2001—2019年夏季逐月NDVI数据和2—8月气象数据，对秦巴山区NDVI变化趋势、NDVI对气候因子变化的时滞效应进行分析。结果表明：秦巴山区NDVI整体呈增加趋势，极显著增加面积占比最大，为77.1%。NDVI与气温、降水均以正相关为主，且与气温的相关性高于降水。NDVI对气候因子变化的时滞响应存在地域差异，在研究区西部NDVI对气温变化具有及时性，对降水变化以滞后2个月为主；在中部响应时间具有纬度差异，对气温和降水变化由北向南分别以滞后1个月、0个月和0个月、3个月为主；在东北部对气温、降水变化均以滞后3个月为主，在东南部对气温变化具有及时性，对降水变化以滞后3个月为主。本研究为秦巴山区夏季暴雨及其诱发的地质灾害的预警提供参考依据。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 利用2013—2022年4—10月甘肃省340个气象站点逐1 h降水观测资料，揭示了甘肃省暖季降水在日变化尺度上的精细化演变特征，并分区域进行讨论分析，为甘肃省极端降水事件的研究提供科学参考。结果表明：（1）甘肃暖季降水量和降水强度日变化峰值主要出现在10:00—13:00，降水频率日峰值在夜间22:00—01:00居多。降水日变化季节性差异明显，中南部有较为集中的秋雨分布。（2）降水日变化区域性特征鲜明，祁连山区、甘肃中部和高原边坡的降水时段主要在白天，午间较强的降水强度主导着降水量的白天峰值；河西西部降水量和降水频率日峰值多出现在夜间，但短时较强降水在18:00—21:00有一定突发性；陇东南和陇东地区降水呈非均匀分布，在降水频率夜间峰值影响下夜雨频繁，但降水较强的时段分别在午后和早晨。（3）不同持续时间降水特征不同，持续时间在6 h及以下的短时降水，降水日变化多呈“双峰型”。持续时间在6 h以上的降水日变化近似于“单峰型”，多在傍晚开始，夜间达到峰值，于次日中午结束。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 应用近60 a中国西北169个国家基本气象站气象观测资料，对中国西北总辐射的时域变化、空间分布和次区域时空演变特征进行了研究。结果表明：（1）青海西北部的柴达木盆地和甘肃西部为太阳能资源最丰富区，陕西南部和甘肃东南部的较小区域为资源丰富区，其余大面积区域均为资源很丰富区。（2）19612020年除新疆西南部、甘肃和新疆接壤区、甘肃北部和陕西北部的小范围区域总辐射呈上升趋势外，西北大部分区域总辐射呈下降趋势。（3）EOF第一模态特征向量场表明，总辐射振荡强度由西向东加强，各分量高载荷区主要集中于中东部，该区域是总辐射易出现异常、振荡强且敏感的地区。（4）EOF第二模态特征向量场自西向东呈双偶极子型；青海全境和甘肃大部为正值区域，也是总辐射异常振荡最强的区域。（5）依据REOF特征向量不同模态空间分异结构类型，可将研究区域划分为主要受东亚季风影响的西北东部异常型、主要受东亚季风影响边缘区的西北中部异常型和主要受西风带影响的西北西部异常型等3个次区域。3个次区域总辐射减少的突变点分别出现在1973年、2017年和2008年。
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