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黄淮海冬小麦春季低温灾害等级指标构建

应用气象学报 2024年第1期35卷 45-56页

作者：李美萱霍治国孔瑞江梦圆米前川中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 南京信息工程大学南京210044 中国地质大学武汉430074

为了明确黄淮海冬小麦春季低温胁迫与产量及其构成因素的定量关系,基于减产率构建小时尺度低温灾害等级指标。通过检索及筛选的34篇试验文献中的1924组试验组数据和对照组数据,采用Meta分析方法分析黄淮海地区返青期、拔节期、孕穗期和... 详细信息

为了明确黄淮海冬小麦春季低温胁迫与产量及其构成因素的定量关系,基于减产率构建小时尺度低温灾害等级指标。通过检索及筛选的34篇试验文献中的1924组试验组数据和对照组数据,采用Meta分析方法分析黄淮海地区返青期、拔节期、孕穗期和抽穗-开花期低温胁迫对小麦产量及其构成因素的影响,以过程最低温度、积冷量为判识因子,根据约登指数确定减产率为0、10%和30%的临界阈值,构建并验证低温灾害等级指标。结果表明:冬小麦产量及其构成因素受低温胁迫过程低温强度和持续时间共同影响,因所处发育阶段不同存在差异。按照减产率(0,10%]、(10%,30%]和(30%,100%]为分级标准,分别以过程最低温度和过程积冷量为判识因子构建并验证低温灾害等级指标,过程积冷量指标在不同发育期的判识准确率均高于过程最低温度指标。因此,基于过程低温强度和持续时间的综合影响构建的判识因子能更好地表征冬小麦遭受低温灾害的严重程度。

关键词：冬小麦低温灾害产量 Meta分析

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江南和华南茶区茶树高温热害识别及阈值验证

生态学杂志 2024年第4期43卷 1183-1191页

作者：李欣王培娟唐俊贤杨建莹马玉平邬定荣霍治国中国气象科学研究院北京100081 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044

茶树高温热害是高温天气过程中高温强度及其持续时间综合作用的结果。本文利用2011—2022年江南和华南茶区591个气象站点的日最高气温和茶树高温热害灾情资料,采用灾情反演、受试者工作特征曲线(ROC)、约登指数等方法,确定江南和华南茶... 详细信息

茶树高温热害是高温天气过程中高温强度及其持续时间综合作用的结果。本文利用2011—2022年江南和华南茶区591个气象站点的日最高气温和茶树高温热害灾情资料,采用灾情反演、受试者工作特征曲线(ROC)、约登指数等方法,确定江南和华南茶区茶树高温热害临界阈值。结果表明:以连续14天日最高气温的滑动平均值(T_(14))作为判断江南和华南茶区茶树是否发生高温热害的指示因子,ROC曲线的AUC值为0.942,模型结果极好,且T_(14)=34.5℃时,约登指数最大,由此得到江南和华南茶区茶树高温热害临界阈值为T_(14)≥34.5℃。利用随机预留样本、茶树高温热害个例样本和典型高温热害过程验证该临界阈值,发现随机预留样本的总体准确度为87.5%,个例样本的总体准确度为84.1%,2022年江南和华南茶区茶树高温热害过程判识与灾情记录基本一致,说明本研究得到的茶树高温热害临界阈值可以用于江南和华南茶区的茶树高温热害动态监测与影响评估。

关键词：阈值厘定 ROC曲线灾情反演茶树高温热害

基于CAMM和CLDAS的黄淮海冬小麦成熟期连阴雨时空特征

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气象与环境科学 2024年第1期47卷 1-9页

作者：邬定荣高静姬兴杰张溪荷王培娟杨建莹马玉平霍治国中国气象科学研究院北京100081 国家气象信息中心北京100081 中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 河南省气象科学研究所郑州450003

利用黄淮海地区2008—2023年的CLDAS数据和同期65个农业气象观测站的冬小麦花期、成熟期观测数据,订正机理性中国农业气象模式(CAMM)中发育模块(RAM)的参数,评估模式对冬小麦成熟期的模拟精度,而后重构格点化的历年成熟期日期,统计成熟... 详细信息

利用黄淮海地区2008—2023年的CLDAS数据和同期65个农业气象观测站的冬小麦花期、成熟期观测数据,订正机理性中国农业气象模式(CAMM)中发育模块(RAM)的参数,评估模式对冬小麦成熟期的模拟精度,而后重构格点化的历年成熟期日期,统计成熟期前6天后9天共16天的降水量和雨日数,随后基于连阴雨指标,研究连阴雨的时空分布特征。结果表明:(1)RAM模式对冬小麦成熟期具有较好的模拟能力,各站RMSE平均值为2.28±0.46 d,模拟值与实测值的R2为0.915。(2)黄淮海地区冬小麦成熟期降水量和雨日数均呈南北两端高中间低的空间分布格局,区域平均降水量为8.8~84.6 mm,平均值为31.9 mm,雨日数为1.0~9.1天,平均值为5.4天。(3)2008—2023年连阴雨灾害波动较大,其中2009、2013、2018和2023年较为严重,大致呈4~5年发生一次的周期性规律,且灾情呈加重的趋势。(4)连阴雨灾害在黄淮海地区北部很少发生,河北和山东交界处偶发,灾害高发重发区主要集中在河南省,尤其是郑州以南的驻马店和信阳一带最为严重,发生频率约为5年一遇,持续天数多在9天以上。

关键词：连阴雨黄淮海地区冬小麦发育模式格点资料

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基于灌溉的北方冬小麦水分供需风险研究

农业工程学报 2006年第11期22卷 79-84页

作者：霍治国姜艳中国气象科学研究院北京100081

依据风险原理，利用北方冬麦区近40年冬小麦水分供需的相关资料，基于灌水定额为675m^3／hm^2，估算了冬小麦全生育期无灌溉，灌1～5水条件下不同水分供需率等级出现的风险概率。结果表明；北方冬麦区不同水分供需率等级出现的风险概率... 详细信息

依据风险原理，利用北方冬麦区近40年冬小麦水分供需的相关资料，基于灌水定额为675m^3／hm^2，估算了冬小麦全生育期无灌溉，灌1～5水条件下不同水分供需率等级出现的风险概率。结果表明；北方冬麦区不同水分供需率等级出现的风险概率，呈由北向南逐渐减少的趋势;其中中南部地区呈由中部向沿海、由中部向西部逐渐减少的趋势。以冬小麦全生育期水分供需率≥70％的风险概率≥90％、水分供需率≥80％的风险概率≥75％为主导指标，确定了基于风险的不同地区的冬小麦全生育期适宜补充灌溉次数。北方冬麦区在补充灌溉1～4水后，即可基本满足冬小麦稳产增产的水分需求；在适宜补充灌溉3～4水的地区，传统方式灌5～6水，过量灌溉严重，目前可至少减少灌溉1～2次，节水675～1350m^3／hm^2。

关键词：冬小麦灌溉水分供需率风险概率

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冬小麦灌溉减损经济效益的初步探讨

自然灾害学报 2004年第1期13卷 88-93页

作者：白月明霍治国刘玲中国气象科学研究院北京100081

灌溉是获取作物高产的主要措施之一,灌溉减损经济效益与农民收入和生产经济效益密切相关。提出了从灌溉次数和灌溉量参数入手,根据灌溉投入和灌溉减损量来分析灌溉减损效益、减灾效益和生产经济效益;以华北冬麦区单点试验和调查结果为例... 详细信息

灌溉是获取作物高产的主要措施之一,灌溉减损经济效益与农民收入和生产经济效益密切相关。提出了从灌溉次数和灌溉量参数入手,根据灌溉投入和灌溉减损量来分析灌溉减损效益、减灾效益和生产经济效益;以华北冬麦区单点试验和调查结果为例,讨论了该方法在冬小麦减灾评估应用中的普适性和可行性。

关键词：冬小麦灌溉经济效益干旱减损

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山区毛竹气候生产力模式研究

生态学报 1990年第4期10卷 381-383页

作者：霍治国国家气象局气象科学研究院

一、引言毛竹是我国亚热带山区主要用材林之一,速生高产,经济价值很高。主要分布于24—32°N,102—122°E之间,毛竹喜温湿,怕干旱,要求年平均温度15—20℃,年降水量800—1800mm,极端最低温高度于-15℃。研究表明,毛竹最适宜在中海拔山... 详细信息

一、引言毛竹是我国亚热带山区主要用材林之一,速生高产,经济价值很高。主要分布于24—32°N,102—122°E之间,毛竹喜温湿,怕干旱,要求年平均温度15—20℃,年降水量800—1800mm,极端最低温高度于-15℃。研究表明,毛竹最适宜在中海拔山区生长。本文应用大别山、雪峰山3年(1983年4月—1986年3月)气象梯度观测资料和毛竹物候期观测资料。

关键词：毛竹气候生产力

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南方晚稻寒露风风险要素的地理分布特征

生态学杂志 2014年第10期33卷 2817-2823页

作者：吴立霍治国姜燕张蕾于彩霞中国气象科学研究院北京100081 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 中国气象局应急减灾与公共服务司北京100081 国家气象中心北京100081

基于《水稻冷害评估技术规范》行业标准,对中国南方双季晚稻种植区169个气象站1981—2010年的逐日平均气温资料进行分析,以寒露风发生的危险性作为风险要素,在综合考虑寒露风发生概率和发生强度的基础上构建寒露风风险指数,应用GIS技术... 详细信息

基于《水稻冷害评估技术规范》行业标准,对中国南方双季晚稻种植区169个气象站1981—2010年的逐日平均气温资料进行分析,以寒露风发生的危险性作为风险要素,在综合考虑寒露风发生概率和发生强度的基础上构建寒露风风险指数,应用GIS技术研究粳稻和籼稻各等级寒露风发生概率和寒露风综合风险指数的地理分布特征。结果表明:粳稻和籼稻各等级寒露风发生概率和综合风险指数大致呈现自研究区西北部向东南部逐渐降低的分布趋势;大部分地区晚稻寒露风的发生概率低于50%,研究区东部和南部的粳稻各等级寒露风以及东南沿海的籼稻各等级寒露风发生概率在5%以下;概率高值区主要位于四川万源、都江堰,陕西汉中以及云南种植区中部等地;综合风险指数的分布特征与重度寒露风发生概率的分布特征基本相同。本研究结果可为南方双季晚稻的种植布局提供依据。

关键词：寒露风晚稻分布特征风险要素南方地区

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桂林地区稻飞虱发生等级气象预报模型

生态学杂志 2013年第9期32卷 2444-2450页

作者：卢小凤霍治国中国气象科学研究院北京100081 广西气象服务中心南宁530022

利用广西桂林地区稻飞虱历史虫情以及相应站点同期地面气象观测资料,采用因子膨化技术对气象因子进行逐候膨化组合,通过相关分析筛选出与虫害发生相关性最为显著的关键因子及其组合时段,利用SPSS软件建立稻飞虱发生程度等级逐候气象预... 详细信息

利用广西桂林地区稻飞虱历史虫情以及相应站点同期地面气象观测资料,采用因子膨化技术对气象因子进行逐候膨化组合,通过相关分析筛选出与虫害发生相关性最为显著的关键因子及其组合时段,利用SPSS软件建立稻飞虱发生程度等级逐候气象预报多元线性回归模型,利用MATLAB软件建立稻飞虱发生程度等级逐候气象预报BP人工神经网络模型。结果表明:基于因子膨化技术的两种模型达到"一致"和"基本一致"的预报准确率在88%以上;其中人工神经网络在历史回代检验中对稻飞虱发生程度等级达到"一致"和"基本一致"的预报准确率比线性回归模型提高4%,在外推预报中对稻飞虱发生程度等级达到"一致"的预报准确率比线性回归模型提高14%;可见,利用因子膨化技术结合BP人工神经网络技术建立短期预报预警模型,不仅可实现稻飞虱发生程度等级的逐候动态预报,而且预报准确率和稳定性明显提高。

关键词：稻飞虱发生等级气象条件预报模型

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基于经验法则的小麦白粉病气候年型分析

生态学杂志 2013年第4期32卷 981-986页

作者：姚树然霍治国司丽丽河北省气象科学研究所石家庄050021 河北省气象与生态环境重点实验室石家庄050021 中国气象科学研究院北京100081 保定市气象局河北保定071000

温湿度条件是影响小麦白粉病发生流行的关键气象要素。应用河北省主麦区1987—2010年小麦白粉病资料和相应气象资料,利用合成分析和秩相关分析,筛选出影响小麦白粉病流行的关键气象因子;根据经验法则,利用小麦白粉病流行阶段的温度距平... 详细信息

温湿度条件是影响小麦白粉病发生流行的关键气象要素。应用河北省主麦区1987—2010年小麦白粉病资料和相应气象资料,利用合成分析和秩相关分析,筛选出影响小麦白粉病流行的关键气象因子;根据经验法则,利用小麦白粉病流行阶段的温度距平和湿度距平判别白粉病流行程度,并确定了白粉病流行的气候年型与指标。经历史回代,判别小麦白粉病流行程度准确率为84%,并进行了2011年、2012年的外延指标判别,准确率达100%,综合判断准确率在85%以上。该研究结果可为小麦白粉病影响评估与长期预报提供科学依据。

关键词：小麦白粉病经验法则温度距平湿度距平气候年型