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连阴雨对玉米雄穗败育特征的影响

山西农业科学 2024年

作者：王小星刘桂海常俊香原明月许培李建军张琪李清峰鹤壁市农业科学院河南黄泛区地神种业有限公司

研究连续阴雨对玉米雄穗发育的影响，旨在为筛选玉米雄穗耐阴雨种质材料提供理论基础。以73个玉米自交系和14个玉米杂交组合为试验材料，测定了连阴雨6d后的玉米雄穗长度、主轴长度、主轴败育长度、第1侧枝长度、第1侧枝败育长度、主轴... 详细信息

研究连续阴雨对玉米雄穗发育的影响，旨在为筛选玉米雄穗耐阴雨种质材料提供理论基础。以73个玉米自交系和14个玉米杂交组合为试验材料，测定了连阴雨6d后的玉米雄穗长度、主轴长度、主轴败育长度、第1侧枝长度、第1侧枝败育长度、主轴败育率、第1侧枝败育率等与雄穗败育相关的特征，并进行遗传变异和主成分聚类分析。结果表明，连续阴雨条件下玉米自交系和杂交组合的雄穗败育特征表现出丰富的变异。自交系和杂交组合雄穗主轴败育率分别为0～100%和18.40%～100%，平均值分别为37.15%和35.16%；第1侧枝的败育率分别为0～100%和8.59%～100%，平均值分别为38.48%和46.31%。按雄穗败育特性自交系和杂交组合均可聚为3类，自交系和杂交组合第Ⅰ类分别有34份和4份材料，其雄穗、主轴和第1侧枝较长，但主轴败育率、第1侧枝败育率较低，为连续阴雨耐受类型；自交系和杂交组合第Ⅱ类分别有24份和9份材料，其雄穗、主轴和第1侧枝较短，但雄穗主轴败育率、第1侧枝败育率较高，为连续阴雨敏感类型；自交系和杂交组合第Ⅲ类分别有15份和1份材料，其雄穗败育程度中等。研究筛选出34份自交系和4份杂交组合为雄穗耐连阴雨材料。

关键词：玉米雄穗连阴雨败育率

河南2023年麦收期连阴雨极端特征及预报偏差分析

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气象与环境科学 2024年第1期47卷 57-65页

作者：刘超董俊玲中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 河南省气象台郑州450003

基于多尺度观测资料、多种数值模式和主观预报产品,分析了2023年河南麦收关键期出现的连续降水天气过程的极端性特征,并对主客观预报进行检验评估。结果表明:5月20日至6月4日累计降水量距平百分率全省平均为170.3%,累计雨量有17个站达... 详细信息

基于多尺度观测资料、多种数值模式和主观预报产品,分析了2023年河南麦收关键期出现的连续降水天气过程的极端性特征,并对主客观预报进行检验评估。结果表明:5月20日至6月4日累计降水量距平百分率全省平均为170.3%,累计雨量有17个站达到历史同期排名第一;5月25日至6月4日出现长达11天的全省范围的连阴雨过程,历史排名第二。2023年5月2530日500 hPa平均场副高西伸脊点较气候态偏西33个经度以上,河南上空高度场较气候态高出160~200 gpm。中层气流变化导致降水系统移动方向发生变化,是豫西强降水漏报的主要原因;模式对台风和副高位置预报的偏差,是导致雨带向南偏差的直接原因,进而导致各数值模式暴雨以上量级降水评分偏低。豫西地形对风场影响的机理较为复杂,需对更多个例诊断分析,得到客观结论。

关键词：连阴雨极端性偏差分析数值模式强台风“玛娃”

2023年河南冬小麦成熟期连阴雨强度综合评估

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气象与环境科学 2024年第1期47卷 97-104页

作者：郭康军邹春辉余卫东胡丽婷房稳静檀艳静张丽梅成林中国气象局·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 安阳国家气候观象台河南安阳455099 驻马店市气象局河南驻马店463001 周口市气象局河南周口466002 南阳市气象局河南南阳473010

为构建适合河南小麦成熟期连阴雨灾害强度指数,并明确河南小麦受连阴雨影响的敏感时段,利用河南省111个测站1961—2023年气象资料及有关农业气象观测站数据,分析了2023年河南小麦连阴雨受灾及相关发育期情况,以及主要气象因子和连阴雨... 详细信息

为构建适合河南小麦成熟期连阴雨灾害强度指数,并明确河南小麦受连阴雨影响的敏感时段,利用河南省111个测站1961—2023年气象资料及有关农业气象观测站数据,分析了2023年河南小麦连阴雨受灾及相关发育期情况,以及主要气象因子和连阴雨灾害调查数据的相关性,并根据前人研究成果,结合河南实际,构建了3种小麦成熟期连阴雨灾害强度指数。结果表明:(1)小麦开花后35天以上,是小麦籽粒品质受连阴雨天气影响最敏感的时段。(2)成熟期连阴雨灾害强度指数L2和L3均能够很好地吻合2023年河南小麦因连阴雨灾害的受灾情况,特别是L3兼具实用性和准确性,能够满足业务服务需要。(3)2023年河南省小麦成熟期连阴雨灾害强度指数L2、L3空间分布都表现为南高北低,全省平均L2为0.81,L3为0.32,均为1961年以来的最高值。

关键词：小麦成熟期连阴雨灾害强度指数

2023年河南麦区连阴雨过程的数值模式精细化检验评估

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气象与环境科学 2024年第1期47卷 66-74页

作者：马蕴琦栗晗吕林宜中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 河南省气象台郑州450003 安阳国家气候观象台河南安阳455000

基于河南省2706个自动气象站降水观测资料及欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、中国气象局的中尺度模式预报产品(CMA-MESO)和华东区域气象中心的中尺度模式预报产品(CMA-SH9),从不同量级降水的TS评分和BIAS评分、误差空间分布特征及典型区... 详细信息

基于河南省2706个自动气象站降水观测资料及欧洲中期天气预报中心(ECMWF)、中国气象局的中尺度模式预报产品(CMA-MESO)和华东区域气象中心的中尺度模式预报产品(CMA-SH9),从不同量级降水的TS评分和BIAS评分、误差空间分布特征及典型区域预报偏差日变化特征等方面,检验评估了2023年5月25日至6月5日河南省麦收关键期连阴雨过程的数值模式小时降水预报效果。结果表明:ECMWF对Rh(小时降水量)≥0.1 mm/h的预报表现好,CMA-SH9对Rh≥2 mm/h和Rh≥5 mm/h的预报效果较优,CMA-MESO预报性能较差。对于Rh≥2 mm/h, CMA-SH9对上午和夜间的降水预报效果较优,ECMWF对中午到夜里的预报表现好。各模式都表现出在降水量大值区预报偏差大的特点。CMA-SH9对第一阶段的平均有效降水频次预报与实况最为接近,尤其在西部山区;ECMWF则对第二阶段的预报更贴合实况。尽管此次连阴雨过程中各模式小时降水量和小时降水强度的平均值偏差较大,但并没有表现出显著偏强或偏弱的特征;对于有效降水频次占比预报,ECMWF和CMA-MESO在大多数时次的预报分别表现出显著偏多或显著偏少的特征,CMA-SH9的预报则与实况更为接近。

关键词：连阴雨检验评估小时降水麦收期

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河南省冬小麦灌浆期连阴雨灾害风险评估

气象与环境科学 2024年第1期47卷 105-111页

作者：檀艳静成林郭康军中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 周口市气象局河南周口466000 河南省气象科学研究所郑州450003

基于河南省24个农业气象观测站1981—2020年冬小麦发育期资料和91个气象观测站1961—2020年逐日气象观测资料、冬小麦产量资料,统计了河南省冬小麦灌浆期连阴雨过程均日数、过程均雨量、过程均日照时数、年均过程次数及多年发生频率,利... 详细信息

基于河南省24个农业气象观测站1981—2020年冬小麦发育期资料和91个气象观测站1961—2020年逐日气象观测资料、冬小麦产量资料,统计了河南省冬小麦灌浆期连阴雨过程均日数、过程均雨量、过程均日照时数、年均过程次数及多年发生频率,利用主成分分析法构建了连阴雨风险强度指数,从发生频率、风险强度指数、产量损失率对河南省冬小麦灌浆期连阴雨开展风险评估。结果表明:河南省冬小麦灌浆期连阴雨过程均日数、过程均日照时数、年均过程次数空间上均呈带状分布;构建的连阴雨风险强度指数对连阴雨灾害有较高的识别能力;连阴雨灾害发生频率、风险强度指数均呈纬向型分布,南部偏高、北部偏低;河南省冬小麦灌浆期连阴雨中、低风险区占比90.3%,高风险区主要分布在南阳东部地区。

关键词：冬小麦连阴雨灌浆期风险评估

2023年河南麦收连阴雨的形成和环流异常分析

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气象与环境科学 2024年第1期47卷 10-19页

作者：司福意徐林泽宋自福闫晓珍中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 焦作市气象局河南焦作454000

2023年5月25—30日河南遭遇了1961年以来同期持续时间最长、影响最大的连阴雨天气过程。连阴雨天气导致小麦大幅减产,品质下降,豫南、豫中和豫东部分种子田失去种用价值,被评为“烂场雨”。利用常规观测资料、NCEP再分析资料和EC数值预... 详细信息

2023年5月25—30日河南遭遇了1961年以来同期持续时间最长、影响最大的连阴雨天气过程。连阴雨天气导致小麦大幅减产,品质下降,豫南、豫中和豫东部分种子田失去种用价值,被评为“烂场雨”。利用常规观测资料、NCEP再分析资料和EC数值预报产品,对这次连阴雨过程的大尺度环流形势和影响系统进行分析。结果表明:(1)该天气过程发生在异常大气环流背景下,西太平洋副热带高压显著偏强,脊线5天滑动平均位置偏北达8个纬度,越过25°N线;西伯利亚高压也显著偏强且频繁向南暴发。(2)乌拉尔山阻塞系统的形成导致我国新疆西北部长时间维持一深厚冷涡,从而在35°—40°N形成了稳定纬向环流,冷涡底部不断有冷空气分裂东移南下影响河南。远距离超强台风的逼近导致副热带高压迅速西伸北抬,在其外围形成了一条宽广、深厚的从南海伸向中纬度地区的暖湿气流输送带,最终在豫西北汇聚出低空急流。随着暖湿气流输送带向北扩展,在大风速区的前方,对流层中低部有明显的空气质量和水汽的辐合,从而引发上升运动的发生发展,导致多地暴雨、局部大暴雨的出现。(3)南北两个异常的天气系统的结合,促成了中纬度能量锋区的稳定维持,锋面抬升对暖区降水起到增幅和维持作用。(4)数值模式对中、短期环流趋势和影响系统均作出了较准确的预报,但对降水量级及其分布的预测还需要进一步推敲订正。

关键词：连阴雨环流异常超强台风阻塞系统

麦收期连阴雨对信阳市小麦籽粒品质和产量影响分析

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气象与环境科学 2024年第1期47卷 81-87页

作者：庄若南李雨农张占魁杨慧洁信阳市茶叶气象重点实验室河南信阳464000 信阳市农业气象试验站河南信阳464100 信阳市气象台河南信阳464000

利用1961—2023年信阳市冬小麦生育期和气象资料,分析62年信阳市小麦麦收期连阴雨气象灾害发生特征和信阳市2023年麦收期连阴雨的环流形势、影响系统及其与小麦籽粒发芽霉变的关系。结果表明:(1)1961—2022年信阳地区共发生麦收期连阴... 详细信息

利用1961—2023年信阳市冬小麦生育期和气象资料,分析62年信阳市小麦麦收期连阴雨气象灾害发生特征和信阳市2023年麦收期连阴雨的环流形势、影响系统及其与小麦籽粒发芽霉变的关系。结果表明:(1)1961—2022年信阳地区共发生麦收期连阴雨11次,发生频率为1.8次/(10年),在5月下旬发生的概率最大。(2)2023年信阳市连阴雨天气主要由低槽、低空急流及切变线等系统共同影响产生。(3)连阴雨对小麦籽粒发芽霉变的影响因品种和播期而异。品种相同,晚播小麦霉变情况比早播小麦略重,晚熟品种发芽情况各个播期之间基本相似,早熟品种发芽情况随着播期推迟而逐渐变轻;播期相同,早熟品种霉变情况比晚熟品种的略重,随着播期的推迟,霉变率逐渐趋于一致,早熟品种发芽情况明显重于晚熟品种的。(4)连阴雨日数与冬小麦成熟收获期重叠度越高,小麦品质和产量下降越严重。

关键词：小麦连阴雨气象条件发芽霉变

2023年麦收期河南省连阴雨的气候特征和可能成因

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气象与环境科学 2024年第1期47卷 45-56页

作者：竹磊磊史恒斌王建新苏晓乐李凤秀中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 河南省气候中心郑州450003 安阳市气象局河南安阳455000

2023年麦收期河南省出现了罕见的连阴雨天气,降水和阴雨日数异常偏多,分别为自1961年以来的历史第五位和第二位。分析连阴雨的可能气候成因,主要结论如下:(1)造成连阴雨的环流形势为欧亚中高纬度西高东低,乌拉尔山高压脊持续发展并出现... 详细信息

2023年麦收期河南省出现了罕见的连阴雨天气,降水和阴雨日数异常偏多,分别为自1961年以来的历史第五位和第二位。分析连阴雨的可能气候成因,主要结论如下:(1)造成连阴雨的环流形势为欧亚中高纬度西高东低,乌拉尔山高压脊持续发展并出现阶段性阻塞,东北冷涡活跃,冷空气能持续南下,西太平洋副热带高压(以下简称副高)偏北、偏强且异常偏西,来自副高西北侧边缘的暖湿气流和冷空气在河南省交汇。(2)副高偏强、偏北、偏西是由偏强、偏北、偏大、偏东的南亚高压和偏强、偏北的东亚副热带西风急流(以下简称西风急流)的引导所致,而东南亚对流层中高层的暖中心偏大、偏北和偏东且呈东西向带状分布,使南亚高压形成了上述的特征。暖中心和东北冷涡的共同作用,使东亚中高层的气温梯度增大,进而加强了西风急流。(3)2023年前期的La Ni1a事件有利于麦收期副高偏北,但不利于副高偏强和明显偏西。麦收期由于台风扰动由泰国湾至菲律宾群岛以东的热带西太平洋对流活跃释放的凝结潜热较多,以及麦收期前期的春季和麦收期伊朗高原至青藏高原的地面感热和潜热较强,使暖中心形成了上述的特征,进而决定了南亚高压和副高的特征。(4)2023年麦收期北大西洋海温偏高,以及北大西洋三极子为负位相,导致了乌拉尔山高压脊持续发展并出现阶段性阻塞,麦收期前期的春季和麦收期伏尔加河至贝加尔湖西北侧地面感热和潜热偏强,而下游贝加尔湖东南侧至鄂霍次克海地面感热和潜热偏弱一定程度上导致上述两区域分别出现了大范围的位势高度正距平和负距平。

关键词：麦收期连阴雨西太平洋副热带高压乌拉尔山阻塞高压东北冷涡南亚高压西风急流

2023年江苏省麦收期连阴雨天气特征及其对冬小麦的影响分析

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气象与环境科学 2024年第1期47卷 37-44页

作者：徐忆菲徐敏李特谭玲江苏省气候中心南京210018 江苏省气象台南京210018 南京农业大学南京210095

基于自动气象站观测资料、ECMWF再分析资料、江苏省冬小麦生育期及产量资料,对2023年5月下旬大范围连阴雨过程的成因进行研究,分析了天气过程和大气环流背景特征,以及连阴雨对江苏省冬小麦成熟和收获进度等的影响。结果表明:(1)本次过... 详细信息

基于自动气象站观测资料、ECMWF再分析资料、江苏省冬小麦生育期及产量资料,对2023年5月下旬大范围连阴雨过程的成因进行研究,分析了天气过程和大气环流背景特征,以及连阴雨对江苏省冬小麦成熟和收获进度等的影响。结果表明:(1)本次过程具有降水日数多、范围广、雨量大、短时强降水特征明显、伴有高温天气出现及日照时数少等特点,5月26—31日江苏省雨量较常年同期偏多2~4倍,降水日数较常年同期偏多4成,长江以北累计日照时数较常年同期偏少5~8成。(2)500 hPa上,与历史同期相比,乌拉尔山脉附近高压与贝加尔湖附近低槽强度偏大40~60 gpm,副热带高压偏强偏北约5个纬度;850 hPa上,副热带高压边缘的西南气流与“玛娃”台风外围云系提供了有利的水汽输送条件,多系统共同作用下造成了此次连阴雨过程的极端性。(3)持续阴雨寡照,不利于作物光合作用,造成江苏省冬小麦收获期较2008—2022年推迟2~3天、淮北局部麦田发生“穗发芽”现象。淮北地区冬小麦受影响程度总体大于苏南地区,徐州市2023年冬小麦千粒重较2022年的减少3.94 g,这主要与生育期、作物品种、连阴雨强度有关。近16年来江苏省麦收平均受连阴雨影响的频次为3.2年/次,适时早播,成熟收获期适时提前收割,育种方面突出培育早熟或抗穗发芽的小麦品种,可以避免麦收期间连阴雨灾害影响,减少或避免粮食损失。

关键词：连阴雨冬小麦天气特征穗发芽