东北玉米热量指数预测方法研究(Ⅰ)——热量指数与玉米产量

利用东北地区典型站点1961-2005年气象资料和东北3省1961-2005年玉米产量资料,计算分析了东北不同地区玉米热量指数的变化趋势以及与产量的关系。结果表明：受气候变暖的影响,辽宁省热量指数出现下降的趋势,而吉林省和黑龙江省的热量指数出现显著升高的趋势,气候变暖对吉林省和黑龙江省玉米生产有有利的影响。热量指数较好地反映了玉米产量与环境温度的相关关系。因此,可通过对玉米热量指数的预测进行农作物低温冷害预测,为农业生产防灾减灾提供决策依据。     

东北玉米热量指数预测方法研究(Ⅱ)——逐步回归预测方法

利用1960-2005年74类大气环流资料,从玉米播种期的5月开始到8月,逐月滚动建立了东北3省典型站玉米热量指数的逐步回归模型.各月模型都能较好地预测该区玉米生长季内的热量状况.检验结果表明,通过运用滚动预报的方法,可以有效地提高预测玉米生长季内热量指数的准确率.     

东北玉米热量指数预测方法研究(Ⅳ)——均生函数预测方法

均生函数预测方法是开展环境要素变化趋势预测的有效方法之一。通过对东北地区玉米热量指数的分析,建立了热量指数时间变化趋势的均生函数预测模型,各模型预测的平均精度基本都达到95%以上,与逐步回归统计模型一致,但普遍要好于GM(1,1)模型,同样可以应用该模型的预测结果指导农业生产。     

东北玉米热量指数预测方法研究(Ⅲ)——GM(1,1)预测方法

GM(1,1)是开展时间序列环境要素变化趋势预测的有效方法之一。通过对东北地区玉米热量指数的分析,建立了热量指数时间变化趋势的GM(1,1)预测模型,各模型的平均预测精度虽低于逐步回归统计模型,但也都达91%以上,可以应用该模型的预测结果指导农业生产。     

东北区低温冷害风险评估及区划

从变异系数、正态分布风险概率、风险指数三方面对东北区热量条件的稳定性和低温冷害的风险进行了讨论和评估;并将上述三种风险指标极差化,以求取低温冷害的综合风险指数,最后以综合风险指数为指标,并参考变异系数、正态分布风险概率、风险指数,给出了东北区低温冷害风险区划。     

自然灾害变动的集成预测模型及其应用

本文提出了以非线性回归拟合发展趋势、正弦函数逼近周期变动和马尔可夫链刻划随机扰动的集成预测模型，并应用于山东省农业自然灾害成灾面积的变动规律模拟，得到了较好的预测效果。理论和实践表明，集成预测模型优于传统的单模型预测，为预测具有复杂机制的自然灾害演变提供了一种新方法。     

东北地区重大暴雨过程评估方法研究

利用逐日降水资料,对东北地区1961～2000年的明显暴雨过程特征进行了分析,建立了反映明显暴雨过程程度的3项单项指标及综合评估指数,在此基础上对明显暴雨过程的评估等级进行了划分;利用综合评估指数序列的峰度系数和偏度系数对综合评估指数进行了正态性检验,由于经过变换的综合评估指数符合正态分布,从而给出了其异常气候重现期评估指标.此外,利用明显暴雨过程的评估等级指标以及异常气候重现期评估指标对2001～2002年的明显暴雨过程进行了评估.结果表明,该方法实用可行,可以满足快速、及时评估等气象服务的需求.     

福建春季旱涝灾害BP人工神经网络预测模型

以动量BP人工神经网络模型对福建3-4月的春季旱涝进行了预测试验.试验结果表明:若前期冷空气偏强,会导致来年春季降水偏多,3个主分量的各因子均达到显著性水平;尽管福建春季降雨量具有明显的非线性演变特征,但从试报的5年来看,神经网络的预测评分可高达90分以上,逐步回归和最优子集最高不超过90分.因此,所提BP神经网络预报模型对福建春季降雨量有较好的预报效果,可供有关部门制定防灾减灾决策参考.     

东北地区干旱强度频率分布特征及其环流背景

考虑到气候变暖对干旱加剧的可能影响,利用1951-2007年中国东北地区17站的月降水量和气温资料,定义了表征该地区各站干旱强度的指数.在此基础上分析了干旱强度的周期变化和频率分布特征,以及夏季干旱强度变化与同期水汽输送异常的联系.结果表明,东北地区干旱强度变化具有显著的2～3年的周期变化.近57年来东北地区的干旱变化经历了4个气候阶段,近期的1996-2007年是近57年来干旱发生频次最多的时期,平均每年有4.1月会出现不同程度的干旱,发生干旱的频率为34%.东北地区夏季发生干旱的频率最高,达34.5%, 春季次之,为32.25%, 秋季为27.5%, 冬季发生干旱的频率最小.夏季蒙古高压增强,副热带高压偏弱,位置偏南,同时西风带水汽输送和孟加拉湾西南水汽输送异常减弱,是导致东北地区夏季发生干旱的主要环流背景.     

东北地区玉米冷害预测评估模型改进研究

考虑到东北气候变暖和玉米种植范围扩大的事实,利用大量的长期观测资料,详细分析了东北玉米模型作物发育参数的时空变异特点,进行了玉米模型发育参数的区域划分,得到了反映发育特性的晚熟、偏晚熟、中熟、中早熟和早熟5个品种的熟性类型区。改进了模型发育参数,采用以年代平均发育期间累积CHU为指标的变化的发育参数,克服了气候变暖对发育参数的影响,取得了较好的模拟效果。根据作物生育过程的前后连续性和气象条件影响的复杂多样性,建立了考虑抽雄期延迟、抽雄以后热量条件和储存器官干重变化的动态、综合冷害指标,取得了有益的进展。改进后的模型和冷害指标对东北地区玉米延迟性冷害的历史拟合准确率达到95．6％,技巧评分89．5％,较原有单一指标对冷害的历史拟合率和预报检验效果有明显的改善,可应用于东北区域玉米冷害的预测和评估。     

东北地区生长季潜在蒸散量的变化特征分析

采用1998年联合国粮农组织修订的Penman-Monteith模型计算了东北三省1960-2008年期间各地的潜在蒸散量。东北地区潜在蒸散量的基本分布特征为南多北少,随着纬度的增加,潜在蒸散量随纬度递减的特征越来越明显。近50年来东北地区生长季潜在蒸散量呈显著的增加趋势,东北北部增加趋势比南部更为显著,其中9月增加趋势最为显著。     

中国东北地区玉米低温冷害风险评估研究

概述了东北玉米生长发育对低温环境的反应，分析了玉米冷害致灾的因素、机理及指标。用变异系数、概率分布函数等方法分析了玉米冷害风险的地域分布，对玉米冷害经济损失风险进行了讨论。结果表明，东北北部、东部冷害风险较大，中、西、南部较小，严重冷害年东北区玉米损失达600多万t，折合人民币60多亿元。     

东北地区冬季降雪的气候特征及其区划

根据东北地区197个气象观测站1961-2006年冬季(12-2月)的逐日降雪量资料,采用线性趋势、小波分析、突变分析、t-检验、EOF(经验正交函数)、REOF(旋转经验正交函数)和CAST(聚类统计检验)等气候统计方法,对东北地区近45a来冬季降雪的气候特征进行了研究.结果表明:东北地区近45a冬季降雪呈下降趋势,每10a下降0.2mm.降雪具有明显的阶段性,1960年代中期到1970年代中期为偏少时段,1970年代中期以后到1980年代中期为偏多时段,1980年代中期至1990年代降雪基本持平,在2000年之后降雪量有所增加.东北地区冬季降雪在45a间始终存在着10a左右的长周期,1980年代以后存在着6a左右的周期,而在1970-1980年代和1990年代之后存在着4a的短周期.EOF分析结果表明:全区一致由北向南的正变化趋势为主要模态,大值区主要位于吉林东部和辽宁西北部,西北-东南反向变化,黑龙江北部同其它区域表现出反向变化特征,也是重要的异常模态.REOWCAST方法的区划表明:东北地区降雪主要分为4个区域,分别为辽宁-吉林东部、吉林北部-黑龙江南部、辽宁西南部和黑龙江北部地区,不同区域降雪量的变化趋势存在差异.     

东北区夏季低温冷害的长期预报

利用东北区三大站(沈阳、长春、哈尔滨)50年(1951-2000年)夏季平均气温、前冬和夏季500hPa高度场、距平场及副高面积指数和海温场资料,对东北夏季低温冷害的环流特征进行了分析,建立了东北区夏季低温冷害预报模式;用春季高度距平平均场建立了夏季低温冷害天气预报模型。结果表明,东北区低温冷害与冬季副高面积指数及500 hPa乌拉尔山附近的高度值呈正相关,与冬季西风漂流区附近(40°~45°N,160°~150°N)海温场呈反相关;所建方程及模式预报拟合率和预报准确率都比较高,且可提前3个月左右进行预报。     

东北地区夏季旱涝的区域特征及水汽异常输送

应用东北地区91个站46a的夏季逐日降水资料和相应的NCEP／NCAR逐日水汽输送资料，通过旋转正交经验分解法分析了该区夏季旱涝的区域特征，并进一步研究了各分区旱涝年的水汽异常输送特征。结果表明，东北地区的夏季降水异常具有明显的区域特征，大致可分为6个独立的区域。分别分析了各区域旱涝年与降水正常年水汽输送的差异，发现各区域旱涝年的异常水汽输送路径和关键区均存在明显的不同，且旱涝年异常水汽输送并不是简单的反位相。     

地膜覆盖栽培防御东北玉米冷害和霜冻试验

为防御东北玉米低温冷害和霜冻害,在吉林东部开展了玉米地膜覆盖栽培试验,进行了农田小气候、玉米生长发育和产量对比观测.结果表明,地膜覆盖是防御冷害、霜冻的高效实用技术;该项技术使播种至营养生长期内耕层地温晴天提升3～5℃,阴、雨天气提升1～2℃;可增加积温180℃*d以上,从而使成熟期较相同品种的对照组提早半个月左右.使用该技术,能使作物提早成熟,防御冷害和霜害,可采用较常规播种的生育期长15d、所需积温多200℃*d左右的偏晚熟品种;产量和经济效益分别提高45%和40%左右,并可以提高玉米品质.     

东北地区玉米低温冷害综合指标研究

在以往对低温冷害指标研究的基础上，将低温冷害成分不同的发育阶段进行分析，结合发育期日数和初霜日研究等，讨论分析了东北地区玉米的低温冷害问题，提出一个玉米低温冷害综合指标。该指标生物学和农学意义明确，计算较为方便，便于在预报上的应用。     

气候条件对中国水稻稻飞虱为害规律的影响

稻飞虱除了在海南、广东、广西、二南南部冬季有少量虫源存活外，在中国其它大部分地区常年均不能越冬，春秋季初始虫源主要来自于国外。越南是中国稻飞虱的主要初始虫源地，中国稻飞虱直接来自越南红河三角洲，而最初的虫源地为泪公河三角洲。入境后的稻飞虱每年均出现有规律的５次由南向北和３次由北向南的迁飞过程。暖冬使越南等境外或中国稻飞虱越冬区的稻飞虱迁入期提前，为害期延长．中国稻飞虱发生较重的年份大多出现在３—５月副高较强的年份．厄尔尼诺年的次年中国稻飞虱有可能严重发生。     

单季晚稻穗颈瘟气象预报集成模型

根据1985—1998年上海地区单季晚稻穗颈瘟发生程度资料、地面气象资料、500hPa高空环流因子和北太平洋海温场资料，挑选相关系数较高且稳定性好的预报因子，在应用逐步回归和逐步判别分析方法组建预报模型的基础上，集成了单季晚稻穗颈瘟发生程度的长、中、短期预报模型。3种预报集成模型的起报时间分别为当年的3月、7月和8月下旬。这3种预报集成模型对1985-1998年的历史拟合和1999—2002年的预报，误差均未超过1级。