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施氮对亏缺灌溉措施下棉花生长、养分吸收及产量的影响

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中国土壤与肥料 2024年第8期 137-146页

作者：杜峰孙玉华李锦虎蹇瑷王浩宇杨明凤中国气象局乌兰乌苏农业气象试验站莎车县气象局伽师县气象局石河子市气象局

研究节水灌溉措施结合氮肥管理对棉花干物质积累、生理响应、养分吸收和产量的影响，为干旱区棉花增产和水肥高效利用的农艺实践提供理论依据。以棉花‘新陆早72’为试验材料，研究了在2种灌溉处理下（正常灌溉，W1；亏缺灌溉，W2）不... 详细信息

研究节水灌溉措施结合氮肥管理对棉花干物质积累、生理响应、养分吸收和产量的影响，为干旱区棉花增产和水肥高效利用的农艺实践提供理论依据。以棉花‘新陆早72’为试验材料，研究了在2种灌溉处理下（正常灌溉，W1；亏缺灌溉，W2）不同施氮量(210 kg·hm-2,N1;300 kg·hm-2,N2;390 kg·hm-2,N3)对棉花干物质积累、光合生理特性、养分吸收、抗氧化防御、渗透调节及产量的影响。结果表明：与正常灌溉相比，亏缺灌溉通过降低干物质积累、净光合速率、抗氧化酶活性以及养分吸收降低了籽棉产量。与亏缺灌溉下进行适量施氮相比（W2N2），增加施氮量处理（W2N3）的净光合速率和叶面积指数分别提高12.5%和10.9%，抗氧化酶活性、渗透调节物质分别提高13.6%、42.6%，这些过程减轻了亏缺灌溉对棉花生长造成的伤害，促进养分吸收和干物质积累，最终籽棉产量提高5.6%。此外，与正常水肥管理处理（W1N2）相比，亏缺灌溉后增加施氮量（W2N3）并没有降低籽棉产量，反而通过改善冠层光合能力、抗氧化防御及渗透调节能力延长了干物质持续积累时间，使植株提前3～4 d结束生育进程。综上所述，在干旱区开展棉花节水灌溉措施时，建议在常规施氮量的基础上再增加30%，该施氮量可以在保证棉花不减产的同时节约更多的灌溉水，并且该措施对干旱区滴灌棉花生产中的节水增效和可持续生产具有重要意义。

关键词：亏缺灌溉氮肥管理干物质积累籽棉产量

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大别山区茶树春霜冻时空演变规律及风险区划

中国农业气象 2024年第1期45卷 67-78页

作者：曹强杨咸贵董世杰罗晓丹李鸿飞陈曦岳伟安徽省六安市气象局六安237000 广东省清远市气象局清远511518 安徽省农业气象中心合肥230031

基于大别山区35个国家气象观测站1971-2020年逐日气象资料,利用趋势面插值和ArcGIS技术,分析大别山区茶树春霜冻时空分布特征,依据自然灾害风险理论,选取致灾因子危险性、孕灾环境暴露性、承载体脆弱性和防灾减灾能力等评价因子,利用加... 详细信息

基于大别山区35个国家气象观测站1971-2020年逐日气象资料,利用趋势面插值和ArcGIS技术,分析大别山区茶树春霜冻时空分布特征,依据自然灾害风险理论,选取致灾因子危险性、孕灾环境暴露性、承载体脆弱性和防灾减灾能力等评价因子,利用加权综合评价法构建茶树春霜冻灾害综合风险评估模型,并基于ArcGIS技术开展风险区划。结果表明:(1)1971-2020年大别山区不同等级春霜冻发生日数均显著下降,发生总日数及轻度、中度、重度春霜冻发生日数均值分别为9.6、5.2、3.0和1.4d,气候倾向率分别为-1.45、-0.61、-0.54和-0.30d·10a-1;春霜冻发生日数与海拔高度和纬度呈正相关,大别山区北部春霜冻发生日数较南部下降趋势更明显。(2)大别山区茶树春霜冻高、中和低风险区分别占研究区总面积的16.67%、41.88%和41.45%;高风险区主要位于金寨县、岳西县、霍山县和英山县等海拔600m以上高山区域,信阳市及零星阴坡(北坡)地带;中风险区主要位于海拔低于600m的山区及大别山北麓部分低海拔地区,零星分布在南麓阴坡(北坡)低海拔地区;低风险区主要位于大别山南麓低海拔地区,零星分布在北麓阳坡(南坡)低海拔地区。大别山区茶树春霜冻风险精细化评估可为优化茶产业布局、提升防灾减灾能力提供参考。

关键词：茶树春霜冻风险区划大别山区

多尺度视角下广东地区近地面臭氧的时空分异特征及驱动因素

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中国环境科学 2024年

作者：余锐步巧利陈辰麦博儒孙丽颖江铭诺邓若钊查进林符传博海南省气象科学研究所广东省遂溪县气象局中国气象局广州热带海洋气象研究所广东省气象数据中心广州市增城区气象局云南大学地球科学学院广东省环珠江口气候环境与空气质量变化野外科学观测研究站佛山市南海区气象局佛山市气象局

鉴于近地面臭氧(O3)浓度具有多尺度和复杂非线性的时空变化特征，本研究基于2015—2022年广东地区O3监测数据和同期气象资料，利用围绕中心点分割(Partitioning Around Medoi聚类、Kolmogorov–Zurbenko(KZ)滤波和广义加性模型(Generali... 详细信息

鉴于近地面臭氧(O3)浓度具有多尺度和复杂非线性的时空变化特征，本研究基于2015—2022年广东地区O3监测数据和同期气象资料，利用围绕中心点分割(Partitioning Around Medoi聚类、Kolmogorov–Zurbenko(KZ)滤波和广义加性模型(Generalized Additive Model，GAM)等手段，探讨了不同区域多时间尺度O3浓度的变化特征及驱动因素.结果表明：(1)广东地区近地面O3存在跨行政区划的区域性特征，通过对O3数据聚类分析可以划分出8个子区域;(2)O3浓度时间序列经尺度分离后，短期分量对总方差贡献最大，其次为季节分量;(3)气象因子与O3浓度变化的关系受到时间尺度和区域差异的影响;(4)经气象调整后的O3峰值浓度序列大多在2016年或者2017年后呈现下降的态势，珠三角地区是O3污染的突出区域，由不利气象条件和人为排放共同引起;(5)O3浓度时间序列的长期分量大多呈现波动上升的趋势，人为排放虽然是O3浓度的主要贡献，但气象条件才是驱动O3浓度变化的主导因素.本研究结果进一步提示O3污染防控工作需要因时因地制宜，建立基于气象状况变化的前体物减排预案对O3污染防控具有重要意义.

关键词：臭氧多尺度气象调整聚类分析时空分异特征

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相控阵天气雷达监测预警龙卷风的过程剖析

热带气象学报 2024年第1期40卷 33-39页

作者：吕雪芹霍亚曾瑛广东省气象数据中心广东广州510080 佛山市气象局广东佛山528000

天气雷达作为龙卷风监测预警的重要手段之一,应用具有超高时空分辨率的X波段双极化相控阵天气雷达系统,较好地捕获并提前预警龙卷风。以2022年6月19日07时发生在广东佛山南海的一次龙卷风为例,详细剖析龙卷生消及雷达监测预警过程。借... 详细信息

天气雷达作为龙卷风监测预警的重要手段之一,应用具有超高时空分辨率的X波段双极化相控阵天气雷达系统,较好地捕获并提前预警龙卷风。以2022年6月19日07时发生在广东佛山南海的一次龙卷风为例,详细剖析龙卷生消及雷达监测预警过程。借助雷达智能预警软件,利用X波段双极化相控阵天气雷达的双偏振量和超高时空分辨率数据,实时反演三维风场和分析龙卷碎片(TVS)特征,能够显著提高龙卷风监测预警水平。实例表明,本次成功地提前18分钟预警龙卷,进一步说明了X波段双极化相控阵天气雷达在强对流天气探测方面具有较强的生命力。

关键词： X波段双极化相控阵天气雷达龙卷风监测

滇中地区不同影响系统下3次短时强降水过程的大气环境特征和雷达特征分析

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高原气象 2024年第1期43卷 166-183页

作者：周泓闵颖许彦艳纳丽佳业红伟云南省玉溪市气象局云南玉溪653100 云南省气象局气象台云南昆明650034 云南省普洱市气象局云南普洱665000

利用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料、逐时和逐5 min自动站降水资料以及昆明CINRAD/CC多普勒雷达资料,针对滇中地区2021年主汛期不同影响系统下的3次短时强降水过程,对比分析了降水特征、环流形势、大气环境特征以及雷达回波的... 详细信息

利用常规观测资料、NCEP 1°×1°再分析资料、逐时和逐5 min自动站降水资料以及昆明CINRAD/CC多普勒雷达资料,针对滇中地区2021年主汛期不同影响系统下的3次短时强降水过程,对比分析了降水特征、环流形势、大气环境特征以及雷达回波的结构、形状、演变的基本特征。结果表明:3次短时强降水过程影响系统差异主要在于500 hPa天气系统不同,700 hPa都有切变线影响,但是形成原因各异,地面均有辐合线或弱冷锋配合。3次过程的环境条件在不稳定层结、近地层水汽、垂直风切变方面与中国其他地区短时强降水发生的环境条件具有一致性,但是在大气整层可降水量、对流有效位能、SWEAT指数等方面存在明显差异。对流回波的形状有点状回波、块状回波、带状回波、絮状回波等。对流风暴分为高质心型、低质心型以及混合型;短时强降水有单独出现某种对流风暴类型的阶段,也有多种对流风暴类型同时出现的阶段;CAPE值和SWEAT指数与对流风暴类型具有一定的相关关系。强回波剖面呈柱状结构或者塔状结构,35 dBz强回波接地,而没有悬垂特征。短时强降水多产生于长时间停滞型或移动缓慢型的对流回波,还有部分短时强降水产生于“列车效应”中。短生命周期的单体生消形成的短时强降水持续时间绝大部分在1 h以内,但是单体合并组织和反复生消或者“列车效应”形成的短时强降水持续时间常在1~3 h。高质心型对流风暴产生的瞬时雨强可达10 mm·(5min)-1以上,低质心型和混合型对流风暴可产生的雨强范围较大,大多在3~10 mm·(5min)-1,少数也可达到10 mm·(5min)-1以上。

关键词：短时强降水环流形势大气环境条件雷达回波特征

用逐步趋近法确定南阳秋季丹桂开花低温预报指标

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中国农业气象 2024年第2期45卷 189-200页

作者：王宇翔薛萌河南省南阳市气象局南阳473000 河南省内乡县气象局内乡474300

采摘、观赏桂花需要进行开花始期预报,基于2016-2022年南阳市丹桂开花全过程多批次的开花始期记录,依次统计每年第一批次开花前,以及上一批次开花结束至下一批次开花期间的日最高气温、日平均气温和日最低气温的最小值,从中挑出各自最... 详细信息

采摘、观赏桂花需要进行开花始期预报,基于2016-2022年南阳市丹桂开花全过程多批次的开花始期记录,依次统计每年第一批次开花前,以及上一批次开花结束至下一批次开花期间的日最高气温、日平均气温和日最低气温的最小值,从中挑出各自最大值作为各气温表达形式的低温日指标,根据低温日指标统计低温过程,将间隔时间较短的不连续的低温过程合并为一个低温过程,并与连续低温过程统一为合并低温过程进行分析,统计合并低温过程开始日和期间负有效积温,分析南阳丹桂开花始期与合并低温过程开始日的关系、开花批次属性与合并低温过程期间负有效积温的关系,用相关系数和一元线性回归法对预测结果进行检验。结果表明:(1)逐步趋近法确定南阳丹桂开花前低温指标以日最高气温效果最好,优于采用日平均气温和日最低气温的结果;(2)丹桂开花前低温日指标为日最高气温3.4℃·d时丹桂开花一次完成,≤3.4℃·d则丹桂开花不能一次完成,当再次出现日最高气温3.4℃·d丹桂才完成本开花季最后一次开花;(4)丹桂开花始期与低温过程的关系为,日最高气温<22.3℃合并低温过程次序与丹桂开花批序一一对应,合并低温过程开始日后4~13d为丹桂开花始期,每一个日最高气温<22.3℃合并低温过程开始日(X)与丹桂开花始期(Y)的一元回归方程为Y=1.1255X+1.4683,二者呈极显著直线正相关关系。

关键词：丹桂多批次开花逐步趋近法低温指标负有效积温预报

基于多源数据的巢湖蓝藻水华时空分布及驱动因素分析

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环境科学 2024年第5期45卷 2694-2706页

作者：金晓龙邓学良戴睿徐倩倩吴月范裕祥合肥市气象局合肥230041

富营养化和有害藻类水华暴发是全世界淡水湖泊共同面临的生态环境问题之一.巢湖作为典型的内陆淡水湖泊,其富营养化水平和蓝藻水华暴发面积常年居高不下,且在各湖区表现为一定的时空分布差异.为认识和了解不同阶段巢湖蓝藻水华发生和发... 详细信息

富营养化和有害藻类水华暴发是全世界淡水湖泊共同面临的生态环境问题之一.巢湖作为典型的内陆淡水湖泊,其富营养化水平和蓝藻水华暴发面积常年居高不下,且在各湖区表现为一定的时空分布差异.为认识和了解不同阶段巢湖蓝藻水华发生和发展基本规律,利用巢湖水上综合观测平台和卫星遥感等多源数据,获得2015~2020年水体中藻密度和水华面积的时空分布信息,并采用基于增强回归树的机器学习算法,定量评估不同阶段各环境因子对蓝藻水华影响的重要程度及相互作用关系.结果表明:(1)巢湖蓝藻水华表现出较大的季节变化特征,蓝藻细胞在春季开始复苏,主要在巢湖西半湖和沿岸地区形成轻度水华,水体藻密度在夏、秋季达到最大,该季节发生中等程度以上的水华频率较高.(2)非暴发期间,巢湖藻密度变化受物理和化学因素影响较大,二者对解释藻密度方差变化的贡献率可达80.3%,水体中高浓度溶解氧、弱碱性pH值(7.2~7.6)和适宜水温(3℃)是藻类细胞生长繁殖的有利环境条件,巢湖蓝藻水华首次暴发一般在气温稳定通过7℃初日11 d前后出现.(3)暴发期内,巢湖蓝藻水华发生主要受藻类生物量和气象条件的综合影响,气温、藻密度、日照时数和风速的累计贡献率为95%,各因子均存在一个有利于蓝藻水华发生的最适区间.多因子交互作用分析结果显示,在水体藻密度大、气温适宜和微风的综合作用下,巢湖蓝藻水华发生概率较高.上述研究成果分析和揭示了不同阶段巢湖蓝藻水华的时空分布特征及其主导影响因子,可为巢湖蓝藻水华防控和预测、预警提供科学依据.

关键词：蓝藻水华时空变化巢湖影响因素驱动分析

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一次弱天气背景下浙江局地暖区暴雨成因分析

气象 2024年第2期50卷 170-180页

作者：沈晓玲冯博李锋徐一平浙江省绍兴市气象局绍兴312000 浙江省绍兴市柯桥区气象局柯桥312030 浙江省诸暨市气象局诸暨311800

利用多源观测资料及ERA5(0.25°×0.25°)再分析资料,对2021年6月9日夜里浙江首场梅汛期局地暖区暴雨的降水成因进行了诊断分析。结果表明:此次过程环流形势与典型梅雨完全不同,属于弱天气背景下的局地暖区暴雨;南海低压和西太平洋副热... 详细信息

利用多源观测资料及ERA5(0.25°×0.25°)再分析资料,对2021年6月9日夜里浙江首场梅汛期局地暖区暴雨的降水成因进行了诊断分析。结果表明:此次过程环流形势与典型梅雨完全不同,属于弱天气背景下的局地暖区暴雨;南海低压和西太平洋副热带高压之间东南气流的维持,为暴雨区提供充沛的水汽来源,925 hPa超低空偏南风急流的加强有利于低层增温增湿,不稳定层结加剧,暴雨区位于急流轴左侧;整层高湿背景及较低的自由对流高度导致的弱抬升条件就能触发对流,中高层气旋性辐合旋转加强使暴雨加强,较厚的暖云层有利于提高降水效率;地面中尺度辐合带的生成激发了初始对流,其维持和加强不断激发对流云团生成,产生列车效应,导致暴雨形成。龙门山小尺度地形有利于东南气流在迎风坡强迫抬升,对流加强,且垂直速度的发展程度与地形有较好的对应关系,地形高度越高,激发的垂直速度越强。

关键词：暖区弱天气背景超低空急流地形

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一次伴随高架雷暴的极端暴雪不稳定机制分析

气象 2024年第9期50卷 1105-1119页

作者：万夫敬李博罗江珊侯淑梅庞华基青岛市气象局青岛266003 山东省菏泽市气象局菏泽274100 山东省气象台济南250031

利用常规观测资料、闪电定位监测、雷达资料和ERA5再分析资料等,分析了2023年12月14日山东地区的一次“雷打雪”天气过程的不稳定机制,利用锋生函数、假相当位温的密集区和地面温度的变化特征等,确定了地面冷锋的位置,结合物理过程的触... 详细信息

利用常规观测资料、闪电定位监测、雷达资料和ERA5再分析资料等,分析了2023年12月14日山东地区的一次“雷打雪”天气过程的不稳定机制,利用锋生函数、假相当位温的密集区和地面温度的变化特征等,确定了地面冷锋的位置,结合物理过程的触发和不稳定机制,给出了高架对流暴雪的概念模型。结果表明:雷暴和强降雪出现在地面冷锋后部,低空有深厚稳定的冷垫,逆温层之上存在强盛的暖湿空气,具有产生高架雷暴的环境。暴雪发生期间,存在对流-对称不稳定机制,且对称不稳定和位势不稳定存在于不同层次上:对称不稳定主要位于700 hPa以下,当暖湿气流沿低层冷垫强迫爬升,倾斜对流发展;而位势不稳定位于700~500 hPa,是伴随中低层西南急流的推进逐步建立的。当对称不稳定导致的倾斜对流发展到700~500 hPa层次时,位势不稳定能量得以释放,发展出深厚强烈的垂直对流。位势不稳定的建立与700~500 hPa上20 m·s^(-1)风速前沿的向北推进在时间上具有高度的一致性,超前于最强降雪和雷电,提前1~2 h。高架雷暴的触发除了低层冷垫的动力抬升外,还与中层700~500 hPa附近风速的增强有关,700~500 hPa风速增强后,槽前正涡度平流加强,上升气流发展,进而触发对流,造成强降雪和强烈、高频的雷电活动。尽管本次高架雷暴强降雪时段的回波主要集中在20~35 dBz,但回波顶高超过了-30℃层高度,35 dBz回波伸展到达-10℃层高度之上,仍需高度关注冬季雷电的发生。

关键词：雷打雪极端暴雪高架雷暴对流-对称不稳定