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宁夏霜冻的气候特征、演变规律及预报方法研究

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宁夏霜冻的气候特征、演变规律及预报方法研究

作者：唐晶兰州大学

学位级别：硕士

本文利用宁夏具有代表性的20个气象站1961年—2004年44年较长时期4月15日-10月15日期间霜冻发生次数、初终霜日、无霜期资料，运用合成、T统计检验法和距平统计量检验法等，研究了宁夏霜冻发生次数的气候特征、初次分析了其年际、年代... 详细信息

本文利用宁夏具有代表性的20个气象站1961年—2004年44年较长时期4月15日-10月15日期间霜冻发生次数、初终霜日、无霜期资料，运用合成、T统计检验法和距平统计量检验法等，研究了宁夏霜冻发生次数的气候特征、初次分析了其年际、年代际变化规律及其突变;分区研究了宁夏初终霜日和无霜期的绝对变率、保证率、年际变化规律，初次分析了其年代际变化规律、不同时段的年际变化规律及其长时间的突变;初次利用宁夏6个代表气象站1981年—2007年24年间春季4月15日—5月20日(西吉站到5月30日)霜冻日及前一天的地面气象观测资料，运用多元统计回归方法建立了霜冻最低气温与前一日地面气象观测资料的回归方程，并进行了检验。通过以上的研究工作，我们期望为宁夏霜冻预报、防灾减灾、合理利用气候资源提供科学依据。研究分析结果表明：1、宁夏霜冻发生次数在月际分布上最多的是4月和10月，其次是5月和9月;在旬季分布上最多的是4月中旬，其次是4月下旬、10月中上旬、5月上旬。在空间分布上，宁南山区发生频率较高(除贺兰山、六盘山外)，其次是麻黄山、中卫、盐池、灵武和银川以北的大部分地区;出现次数最少的是同心、吴忠、青铜峡等地。宁夏4月、5月、6月、9月、10月、春秋两季、年霜冻发生次数均有明显的年际和年代际变化特征，近44年来各时段霜冻发生次数均呈下降趋势，6月、秋季、年霜冻发生次数下降趋势显著;各时段霜冻发生次数均出现了显著的年际气候跃变，跃变年分别为1988年、1982年、1972年、1974年、1984年、1974年、1984年，跃变年以后霜冻发生次数明显减少，减少幅度达36.5％-72.1％。2、宁夏引黄灌区、中部干旱带、固原地区平均初霜冻日期分别为10月13日、10月12日、10月8日;平均终霜冻日为4月21日、4月27日、5月8日;无霜期为177天、169天、154天，自北向南缩短。宁夏1961-2004年近44年来无霜期的绝对变率比初霜日和终霜日的绝对变率都大，年际变化较大;终霜日的绝对变率比仞霜日大，说明初霜日较终霜日稳定，年际差异相对较小。近44年来引黄灌区和固原初霜提早的概率(43.2％、45.5％)均小于终霜推迟的概率(47.7％、50％)，中部干旱带初霜提早的概率(47.7％)大于终霜推迟的概率(43.2％)，因此宁夏引黄灌区和固原受终霜的危害要大于初霜的危害，而中部干旱带则是初霜的危害大于终霜的危害。宁夏三个地区以提早降霜和推迟结束霜冻0-5天、6-10天、11-15天概率最大，平均每4-6年一遇;无霜期集中在平均值前后20天的年份占91％-93％，这说明无霜期的值不分散，很集中。3、宁夏近44年来三个地区20世纪60年代到70年代初霜日提早，终霜推迟，无霜期缩短，80年代以后初霜日推迟，终霜同提前，无霜期延长，1997-2004年8年间初霜或提早或推迟，终霜均提前结束，无霜期延长。44年来初霜日逐渐推迟，终霜日明显提早，无霜期呈现出明显的延长趋势。但80年代以后，固原地区则表现为初、终霜日均不明显提早，无霜期有非常不明显的缩短趋势。1997-2004年引黄灌区和中部干旱带呈现初霜日提早、终霜日推迟，无霜期缩短的趋势，其中中部干旱带终霜日推迟、无霜期缩短的趋势明显，固原地区则表现为初霜日推迟、终霜日提早，无霜期延长的不显著趋势。宁夏近44年来初终霜冻发生了突变，1972年和1974年初霜冻从一个相对偏早期跃变为一个相对偏晚期，1983年和1984年终霜冻从一个相对偏晚期跃变为一个相对偏早期，无霜期则从一个相对偏短期跃变为一个相对偏长期。4、宁夏出现霜冻天气的当日08时具有高压、低湿、少云或晴天、风小的特点。当强冷空气进入宁夏境内时，14时本站气压越大、气温与日最低气温越低、相对湿度越小、风速越大，且本站吹北风越有利于第二天出现霜冻。14时气温与第二天晚霜冻之间的相关关系最好，其次是14时本站气压、最低气温、14时风速、风向，相对湿度相关性最差。对建立的霜冻日最低气温与这些因子之间的6个多元回归方程进行了检验，回归方程显著，历史拟合率在53.5％-85％，预报准确率为55.9％-90.1％，高于预报员的预报准确率53.3％，效果较好。

关键词：宁夏霜冻气候特征变化规律突变预报方程

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武威市霜冻气候特征及预报

中国农业气象 2010年第4期31卷 612-616页

作者：杨晓玲郭丽梅丁文魁中国气象局兰州干旱气象研究所/甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室/中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室兰州730020 甘肃省武威市气象局武威733000

利用武威市1960-2009年4个气象站霜冻（最低地温≤0℃）资料,系统分析了该区霜冻的时空分布、强度和持续性等气候特征。结果表明,武威市霜冻天气主要发生在北部山区和沙漠边缘;年、年代霜冻日数总体呈减少趋势,霜冻主要发生在5月上、中... 详细信息

利用武威市1960-2009年4个气象站霜冻（最低地温≤0℃）资料,系统分析了该区霜冻的时空分布、强度和持续性等气候特征。结果表明,武威市霜冻天气主要发生在北部山区和沙漠边缘;年、年代霜冻日数总体呈减少趋势,霜冻主要发生在5月上、中旬和9月下旬;各种强度霜冻日数的变率较大,随着霜冻强度的增强,霜冻日数逐渐减少;霜冻天气具有持续性特征,持续2d以上的霜冻次数占总次数的56.4%~65.1%,强霜冻日大多出现在持续霜冻时段内。运用2003-2007年的5月和9月逐日20时ECMWF数值预报格点场资料,采用Press准则进行预报因子初选,逐步回归预报方法进行预报因子精选,使用最优子集回归建立最低地温预报方程,采用CSC双评分准则确定5月、9月各站最低地温预报全局最优的显著性方程。预报方程通过了0.01水平的显著性检验,回代拟合率为56.7%~66.7%,预报准确率为51.8%~60.0%,达到了一定的预报水平,可为当地霜冻预报服务。采用最大靠近原则确定了霜冻预报临界值和霜冻预报、预警的级别。

关键词：霜冻气候特征 ECMWF 数值预报

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冬小麦霜冻害的成因、表现与防御

耕作与栽培 1994年第5期14卷 43-45,F003页

作者：庞锡富孙培章刘洪彬桑茂松王学成官佃如山东省临沂市农技推广中心

冬小麦霜冻害的成因、表现与防御庞锡富，孙培章，刘洪彬，桑茂松，王学成，官佃如（山东省临沂市农技推广中心）临沂是冬小麦霜冻害发生较重的地区，近十年来，每年都有一定面积因霜冻害导致减产，危害严重的绝产。本文根据多年播期试... 详细信息

冬小麦霜冻害的成因、表现与防御庞锡富，孙培章，刘洪彬，桑茂松，王学成，官佃如（山东省临沂市农技推广中心）临沂是冬小麦霜冻害发生较重的地区，近十年来，每年都有一定面积因霜冻害导致减产，危害严重的绝产。本文根据多年播期试验和大田调查就冬小麦冻害的成因，危...

关键词：冬小麦霜冻成因防御

基于信息扩散理论的福建省农作物霜冻灾害风险评估

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中国农业气象 2011年第S1期32卷 188-191,207页

作者：林晶陈家金王加义李丽纯马治国杨凯徐宗焕福建省气象科学研究所福州350001

利用福建省1978-2008年共31a的农业霜冻灾害的受灾和成灾面积数据资料,分析霜冻灾害及其对农业影响的变化趋势,基于最新正态信息扩散计算方法对农业霜冻灾害进行风险评估,结果表明:福建省农作物因霜冻受灾和成灾的面积相对较小,成灾指... 详细信息

利用福建省1978-2008年共31a的农业霜冻灾害的受灾和成灾面积数据资料,分析霜冻灾害及其对农业影响的变化趋势,基于最新正态信息扩散计算方法对农业霜冻灾害进行风险评估,结果表明:福建省农作物因霜冻受灾和成灾的面积相对较小,成灾指数与受灾指数的年际波动较为一致;受灾和成灾的风险概率随风险水平提高而下降,受灾风险概率大于成灾风险概率,在平均受灾和成灾的风险概率情况下,即受灾和成灾面积分别占播种面积2.34%和1.23%时,受灾和成灾风险分别约2.6年一遇和2.3年一遇。对照历年霜冻受灾和成灾的实际状况,风险评估结果与实际情况较为吻合,说明应用此模型,对信息量不足的自然灾害进行风险评估是可行的。

关键词：信息扩散理论霜冻风险评估

北京地区杏树上INA细菌种类、分布规律及防霜冻药剂筛选

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北京地区杏树上INA细菌种类、分布规律及防霜冻药剂筛选

作者：赵荣艳河南农业大学

学位级别：硕士

本文对北京杏树上INA细菌的种类、分布、消长规律及药剂防霜冻进行了研究,主要结果如下: 1.查明了北京杏树上INA细菌种类从北京地区杏树上分离到22株INA细菌,经细菌学鉴定,确定为2个属中的3个种:丁香假单胞菌丁香致病变种(Pseudomonas ... 详细信息

本文对北京杏树上INA细菌的种类、分布、消长规律及药剂防霜冻进行了研究,主要结果如下: 1.查明了北京杏树上INA细菌种类从北京地区杏树上分离到22株INA细菌,经细菌学鉴定,确定为2个属中的3个种:丁香假单胞菌丁香致病变种(Pseudomonas syringae ***)10株,占45.5%;成团泛生菌(Pantoea agglomerans)9株,占40.9%;凤梨泛生菌噬夏孢子致病变种(Pantoea ananas ***)3株,占13.6%。其中成团泛生菌为杏树上首次发现的INA细菌。 2.初步明确了杏树上INA细菌消长动态规律大量调查研究结果表明,89.3%的杏树上都能分离到INA细菌,INA细菌分布广泛;INA细菌分布数量多少,与杏品种、地理位置及生态条件有关,在杏花器官上易分离到INA细菌,其最高密度为10～6CFU/g鲜重。采用定性定量和定期取样分离方法,对北京海淀区‘玉巴达’杏进行了INA细菌消长动态规律研究,结果表明,INA细菌(***)数量分布在杏树上分布有3个高峰期:花期(3月末至4月初)、果实发育期(5至6月初)、越冬初期(12月),INA细菌密度分别为3.0×10～2CFU/g、2.5×10～3CFU/g、2.5×10～3CFU/g鲜重。其他季节(炎热的夏季及寒冬)难以分离到。表明以杏花期INA细菌分布数量多,易遭受霜冻危害,故为除INA细菌防御杏花期霜冻提供了科学依据。此研究结果未见报道。 3.验证了INA细菌能够诱发和加重杏花期霜冻通过人工霜箱模拟自然霜冻测定结果表明,在-4℃喷INA细菌比未喷INA细菌的杏花,霜冻指数提高23.0%;在自然田间霜冻条件下(-5℃),喷INA细菌比未喷INA细菌的杏花霜冻指数提高65.5%。结果证明INA细菌能够诱发和加重杏花期霜冻。 4.防霜冻药剂筛选与防霜冻效果测定 1) 对10种药剂进行室内防除杏INA细菌测定筛选,结果表明,不同药剂杀灭INA细菌和破坏冰核活性的能力不同。抑菌作用以抗霜素1号效果最好;杀灭INA细菌作用以抗霜剂1号、防霜剂1号、抗霜素1号3种药剂最好,对INA细菌的触杀效果均为100%;防霜剂1号、57.6%冠菌清、53.8%可杀得2000等5种药剂均能100%破坏冰蛋白活性。 2) 对3种药剂进行防杏花霜冻试验,3种药剂在人工霜箱内-5℃处理下,防霜冻效果以抗霜剂1号效果较好,达35.3%;3种药剂在田间自然霜冻条件下,防霜冻效果以防霜剂1号最好,达40.1%,其次是抗霜剂1号,达37.5%,田间发生霜冻温度-5℃,防霜剂1号和抗霜剂1号均与抗霜素1号的霜冻指数间达显著水平(a=0.05水平)。从上述试验结果看出,抗霜剂1号、防霜剂1号两种药剂,对防御杏霜冻有一定效果,显示了良好的应用前景。本文研究结果为防御杏花期霜冻提供了一条新途径。

关键词： INA细菌杏冰核活性霜冻防御霜冻

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雁北地区不同品种玉米的抗霜冻能力比较

中国农业气象 2005年第4期26卷 233-235页

作者：王迎春孙忠富郭尚安成德杜会英孙志鸿中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 山西省农业科学院山西省阳高县龙泉镇农技站

试验通过对5个玉米品种的霜冻模拟试验和自然霜冻试验,利用目测法和离子外渗法得出:在选定的5个品种中农大108抗霜冻能力最强,陕单931抗霜冻能力最弱;温度越低、霜冻时间越长对玉米危害越大;越接近成熟的玉米植株抗霜冻能力越强。试验... 详细信息

试验通过对5个玉米品种的霜冻模拟试验和自然霜冻试验,利用目测法和离子外渗法得出:在选定的5个品种中农大108抗霜冻能力最强,陕单931抗霜冻能力最弱;温度越低、霜冻时间越长对玉米危害越大;越接近成熟的玉米植株抗霜冻能力越强。试验结果可为雁北地区玉米生产中品种选择提供参考。

关键词：玉米抗霜冻能力雁北地区霜冻

大兴安岭气候和霜冻变化对植被变绿速率的影响研究

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大兴安岭气候和霜冻变化对植被变绿速率的影响研究

作者：温智虹东北师范大学

学位级别：硕士

作为人文和气候因素对地表环境影响的动态指示器,植被通过影响地表和大气之间的能量平衡,在气候、水文和生物循环等方面发挥着重要作用。最新遥感数据观测到的植被指数呈现增加趋势,表明全球植被正在不断变绿,而森林植被的模式很大程度... 详细信息

作为人文和气候因素对地表环境影响的动态指示器,植被通过影响地表和大气之间的能量平衡,在气候、水文和生物循环等方面发挥着重要作用。最新遥感数据观测到的植被指数呈现增加趋势,表明全球植被正在不断变绿,而森林植被的模式很大程度上取决于温度、降水、太阳辐射、土壤条件和CO浓度。目前,以变暖为主要特征的气候变化对生态系统带来了巨大影响,例如:降低霜冻的发生频率和延长中高纬度植被的生长季周期。因此,气候变暖会减少植被遭受霜冻的次数,但生长季延长使植被更容易暴露在霜冻中。同时,植被物候和光合初级生产力的变化导致植被变绿速率发生改变。大兴安岭是中国对气候变化最为敏感和最早做出响应的地区之一,且该地区植被变化显著。科学分析该区域植被变绿速率与气候的关系以及霜冻对不同植被变绿速率的影响,有助于了解该区域植被生长状况,能够为理解区域植被对气候变化的响应提供有用参考。本研究以不同生态地理分区和不同植被类型区为基础。首先,基于气象站点数据分析研究区气候时空分布及变化趋势。其次,使用NOAA气候数据记录归一化植被指数数据,采用S-G滤波法拟合其年生长曲线,用于估算1982-2019年大兴安岭地区生长季植被变绿的速率并分析其时空变化。最后,以温度和降水为气候要素,以霜冻天数和霜冻强度为霜冻指标,探讨从春季开始到植被生长季旺季开始的时间段内气候变化对植被变绿速率的影响,以及霜冻对植被变绿速率的影响。结果表明:(1)大兴安岭地区生长季植被平均变绿速率为0.79×10/d,空间区域差异较小。变绿速率较快地区主要分布在以落叶针叶林、稀树草原和混交林为主的植被密度较大且海拔较高的地区;变绿速率较慢地区主要集中在草地。研究区内75.7%的植被变绿速率呈现减慢趋势,仅南部草地的变绿速率呈加快趋势。(2)大兴安岭地区的气候在生长季呈现微弱变暖、变湿趋势,减慢了植被的变绿速率。气候变暖使SOS提前幅度大于SOP,植被持续变绿时间延长,导致植被变绿速率减慢;另外,由于植被涵养水源能力在坡度和海拔较高地区受到限制,影响植被春季生长的主要因素是温度,增加的降水量反而会对植被生长造成不利。温度对植被变绿速率的影响在不同生态分区和不同植被类型之间差异较小,但均为显著负相关;降水对植被变绿速率的影响仅在草原生态系统中较为显著。(3)大兴安岭生长季内霜冻天数的减少和霜冻强度的减弱整体加速了植被变绿过程。霜冻强度与霜冻天数保持了良好的空间一致性,均呈负向变化趋势。霜冻对不同生态分区植被变绿速率的影响不同,其对北段山地落叶针叶林区和北段西侧森林草原区的植被变绿速率的影响较其他两个分区更为显著。总体上看,霜冻天数的减少和霜冻强度的减弱加速了森林生态系统的植被变绿速率,但减缓了草原生态系统的植被变绿速率。(4)霜冻天数的减少和霜冻强度的减弱整体加速了植被变绿过程,但研究区内的植被变绿速率整体仍呈负向趋势,原因有二:一方面,气候变暖导致SOS提前幅度大于SOP,植被变绿持续时间延长;另一方面,植物在休眠期间所需的低温是缩短植被变绿时间的必要条件,但气候变暖导致冬季气温上升,植被休眠期间寒冷条件的刺激不足。

关键词：气候变化植被变绿速率霜冻大兴安岭时空变化

宁夏酿酒葡萄和桃不同发育期霜冻指标试验研究

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宁夏酿酒葡萄和桃不同发育期霜冻指标试验研究

作者：梁小娟宁夏大学

学位级别：硕士

为了提高霜冻监测、预测评估和防御能力,指导宁夏酿酒葡萄和桃园科学布局。本研究于2022年4月-5月在宁夏正果农业发展有限公司、银川美贺庄园进行,以2个酿酒葡萄品种(‘赤霞珠’、‘霞多丽’)和2个桃品种(‘华玉’、‘瑞光39号’)为试材... 详细信息

为了提高霜冻监测、预测评估和防御能力,指导宁夏酿酒葡萄和桃园科学布局。本研究于2022年4月-5月在宁夏正果农业发展有限公司、银川美贺庄园进行,以2个酿酒葡萄品种(‘赤霞珠’、‘霞多丽’)和2个桃品种(‘华玉’、‘瑞光39号’)为试材,采用野外霜冻试验箱模拟低温环境,开展酿酒葡萄和桃不同发育期霜冻原位试验。每个发育期设置4个处理温度,分别持续0.5 h,以各发育期自然状态下的样本为对照(CK),跟踪调查不同低温处理下酿酒葡萄绒球期、芽开放期、展叶期、新梢生长期和桃花蕾期、盛花期、豆果期、幼果期的器官受冻率,并分别建立器官受冻率与低温的关系模型,求得酿酒葡萄和桃不同发育期轻、中、重度受冻临界温度,再结合室内显微观测及生理生化指标检测,综合解析酿酒葡萄和桃不同发育期对低温的抵抗能力,最终确定宁夏酿酒葡萄和桃不同发育期的霜冻温度指标。主要研究结果如下:1.同一树种间,2个酿酒葡萄对低温的耐受性表现为‘赤霞珠’>‘霞多丽’;2个桃品种抗寒性为‘华玉’>‘瑞光39号’。同一品种间,酿酒葡萄不同发育期抗寒性强弱为绒球期>芽开放期>展叶期>新梢生长期,桃不同发育期抗寒性强弱为花蕾期>盛花期>豆果期>幼果期。2.原位试验所得酿酒葡萄不同发育期霜冻指标:‘赤霞珠’绒球期重度受冻临界温度为-7.7℃;芽开放期在-4.5℃重度受冻;展叶期温度降至-2.8℃重度受冻;新梢最不抗冻,-1.6℃重度受冻。‘霞多丽’绒球期重度受冻临界温度为-5.8℃;芽开放期在-3.2℃重度受冻;展叶期温度降至-2.6℃重度受冻;新梢在-2.3℃重度受冻。3.原位试验所得桃不同发育期霜冻指标:‘华玉’花蕾期重度受冻临界温度为-4.4℃;盛花期重度受冻临界温度为-3.3℃;豆果期在-2.7℃重度受冻;幼果期温度降至-2.4℃重度受冻。‘瑞光39号’花蕾期重度受冻临界温度为-4.0℃;盛花期重度受冻临界温度为-3.4℃;豆果期在-2.2℃重度受冻;幼果期温度降至-1.4℃重度受冻。4.在无法进行原位试验鉴定霜冻指标的条件下,建议酿酒葡萄用半致死温度作为中度受冻临界温度;桃用半致死温度作为轻度受冻临界温度。过冷却点温度过低,不宜作为鉴定霜冻指标的临界温度。5.本研究所得酿酒葡萄和桃不同发育期霜冻温度指标根据田间试验实况建立,并与产业园实际栽培表现一致,在生产实践中建议采用该指标作为霜冻防御的温度参考。

关键词：酿酒葡萄桃霜冻过冷却点半致死温度渗透调节物质

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德令哈地区霜冻灾害气候指标的对比分析

中国农业气象 2003年第4期24卷 8-11页

作者：伏洋李风霞张国胜青海省气象科学研究所西宁810001 青海省气象局业务处

初步探讨了德令哈地区遭受霜冻害时的低温天气出现与晚、早霜冻之间的相互关系及其规律,得出了较适合该地区主要大田作物气候特点的综合霜冻指标,为今后的霜冻预报服务工作提供理论依据。

关键词：德令哈地区霜冻灾害气候发生规律