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海南岛冬季瓜菜寒害气象指标及发生规律研究

热带作物学报 2024年第4期45卷 855-863页

作者：邹海平张京红李伟光陈小敏白蕤吕润海南省气候中心海南海口570203 海南省南海气象防灾减灾重点实验室海南海口570203

利用海南岛18个气象站的1971—2020年冬季(12月至翌年2月)气象数据和灾情资料,构建考虑阴雨寡照影响、能量化寒害过程影响程度且具备生物学特征的冬季瓜菜寒害气象指标。在此基础上结合Mann-Kendall趋势检验法和ArcGIS技术,得出海南岛... 详细信息

利用海南岛18个气象站的1971—2020年冬季(12月至翌年2月)气象数据和灾情资料,构建考虑阴雨寡照影响、能量化寒害过程影响程度且具备生物学特征的冬季瓜菜寒害气象指标。在此基础上结合Mann-Kendall趋势检验法和ArcGIS技术,得出海南岛冬季瓜菜寒害时空变化规律。结果表明:冬季各月及各月轻至重度瓜菜寒害发生概率较高的地区主要分布在海南岛西北部和中部,出现概率较低的地区主要分布在西部、南部、东部沿海一带。冬季各月瓜菜寒害均主要以轻、中度等级为主,二者占比高达88.3%。3个月中,1月瓜菜寒害发生次数最多(占比达48.6%),瓜菜轻至重度寒害亦均在1月出现最多(占比分别为50.2%、43.4%和40.2%)。近50年海南岛冬季各月瓜菜寒害年发生次数不显著减少的站点占多数(占比分别为83.3%、94.4%和72.2%),各月不同等级瓜菜寒害中除2月重度瓜菜寒害年发生次数呈增加趋势的站点较多(占比38.9%)外,其余等级瓜菜寒害年发生次数不显著减少的站点亦占多数(占比61.1%~88.9%)。冬季各月不同等级瓜菜寒害的影响范围均按寒害轻至重顺序明显缩小。3个月之间相比,12月和2月瓜菜寒害影响范围接近且明显小于1月,轻度和中度寒害影响范围月之间亦表现出类似规律,重度寒害影响范围12月和1月接近且明显大于2月。近50年海南岛冬季各月及各月所有等级瓜菜寒害影响范围均在缩小。总体而言,近50年海南岛冬季瓜菜寒害年发生次数减少、影响范围缩小,对海南岛冬季瓜菜种植有利。但2月东、中、西部地区瓜菜重度寒害年发生次数在增加,需加以关注。

关键词：冬季瓜菜寒害气象指标 Mann-Kendall趋势检验站次比海南岛

南海-西北太平洋季风槽及其与热带气旋的关系:不同再分析资料对比

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海洋预报 2023年第6期40卷 78-89页

作者：邢彩盈吴胜安朱晶晶胡德强海南省南海气象防灾减灾重点实验室海南海口570203 海南省气候中心海南海口570203

利用1981—2020年中国气象局(CMA)热带气旋最佳路径数据集、CMA大气再分析资料(CMA-RA)、欧洲中期天气预报中心再分析资料(ERA5)及NCEP/NCAR再分析资料(NCEP-I),对比CMA-RA与ERA5、NCEP-I对南海-西北太平洋季风槽及其与南海热带气旋活... 详细信息

利用1981—2020年中国气象局(CMA)热带气旋最佳路径数据集、CMA大气再分析资料(CMA-RA)、欧洲中期天气预报中心再分析资料(ERA5)及NCEP/NCAR再分析资料(NCEP-I),对比CMA-RA与ERA5、NCEP-I对南海-西北太平洋季风槽及其与南海热带气旋活动关系的表现能力,探讨CMA-RA的适用性。结果表明:不同资料均表征出南海和西北太平洋西段槽区低层气旋式涡旋明显、东段均匀的特征,CMA-RA和ERA5对低层涡度场描述的差异较小。两两资料间得到的季风槽强度的相关性较高,且为CMA-RA>ERA5>NCEP-I,对南海槽区的描述差异最大;对东伸点的刻画具有较高一致性,CMA-RA较ERA5和NCEP-I偏西;但对南北位置的刻画一致性较差,其中CMA-RA与ERA5的差异较小。所有资料均刻画出季风槽区中、低层强辐合、高层强辐散的结构,沿105°~160°E平均的涡度垂直剖面差异以CMA-RA与ERA5最小、CMA-RA与NCEP-I最大。CMA-RA季风槽与热带气旋频数关系最密切,ERA5次之,ERA5季风槽强度与热带气旋强度关系最密切,ERA5和CMA-RA季风槽东伸点与热带气旋强度关系较NCEP-I密切。总体来看,CMA-RA对季风槽及其与南海热带气旋活动关系的刻画具有与ERA5和NCEP-I相当的表现能力,且与ERA5的一致性高。

关键词：南海-西北太平洋季风槽再分析资料 CMA-RA 热带气旋活动对比分析

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基于格点实况的海南岛网格晴雨预报检验

热带气象学报 2022年第1期38卷 91-100页

作者：冯箫吴俞李玉梅李勋海南省气象台海南海口570203 海南省南海气象防灾减灾重点实验室海南海口570203

采用高分辨率的格点降水实况资料,对2019年5月1日—9月30日中国气象局广东快速更新同化数值预报系统(CMA-GD)、中国气象局上海数值预报模式系统(CMA-SH9)和欧洲中期天气预报中心全球模式(ECMWF)的降水预报产品作海南岛晴雨预报的检验评... 详细信息

采用高分辨率的格点降水实况资料,对2019年5月1日—9月30日中国气象局广东快速更新同化数值预报系统(CMA-GD)、中国气象局上海数值预报模式系统(CMA-SH9)和欧洲中期天气预报中心全球模式(ECMWF)的降水预报产品作海南岛晴雨预报的检验评估,结果表明:(1)CMA-SH9具有较高的晴雨准确率及较小的雨区面积偏差。CMA-GD(ECMWF)评分偏低与较高漏(空)报比例有关,漏(空)报易出现在五指山以南和东部沿海一带。三个模式在海南岛东部沿海一带的晴雨准确率随预报时效减小而提高;(2)CMA-GD多漏报,CMA-SH9和ECMWF多空报。CMA-GD和CMA-SH9比ECMWF具有较快速的调整能力,预报时效缩短,雨区面积偏差减小,晴雨评分提高;(3)降水面积百分比为0~20%、20%~40%、40%~60%的局地降水事件中,CMA-GD和CMA-SH9预报雨区面积偏大,预报时效增加,面积偏差由偏多转偏少;降水面积百分比为60%~80%、80%~100%的降水事件中,雨区面积随时效增加呈增加趋势。(4)CMA-GD对海南岛北部高频降水中心具有较强的预报能力,但易漏报南部高频降水中心。CMA-SH9在海南岛北部易出现高频降水面积偏大,质心偏东的误差,但对南部的高频降水预报能力优于CMA-GD。通过最优面积阈值择优方案迭代集成CMA-GD、CMA-SH9和ECMWF的降水预报,可有效提高海南岛高分辨率网格晴雨预报准确率。

关键词：晴雨检验降水面积 CMA ECMWF

基于不同资料的影响南海热带气旋环流背景对比

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应用气象学报 2023年第2期34卷 179-192页

作者：邢彩盈吴胜安朱晶晶海南省南海气象防灾减灾重点实验室海口570203 海南省气候中心海口570203

利用1981—2020年中国热带气旋最佳路径数据集、中国大气再分析资料(CMA-RA)、欧洲中期天气预报中心ERA5及美国NCEP/NCAR再分析资料(NCEP-Ⅰ),对比不同资料在表征影响南海热带气旋活动环流背景的能力,探讨CMA-RA的适用性。结果表明:不... 详细信息

利用1981—2020年中国热带气旋最佳路径数据集、中国大气再分析资料(CMA-RA)、欧洲中期天气预报中心ERA5及美国NCEP/NCAR再分析资料(NCEP-Ⅰ),对比不同资料在表征影响南海热带气旋活动环流背景的能力,探讨CMA-RA的适用性。结果表明:不同资料基本刻画出与热带气旋活动密切相关的环流特征,包括南方涛动、菲律宾至南海低层纬向风、热带低层纬向风反向分布型、菲律宾至南海中东部低层涡度、热带西太平洋垂直风切变及南海至菲律宾以东海域中层湿度。它们对南方涛动、关键区纬向风和中层湿度的刻画较相似,CMA-RA和ERA5对南方涛动、低层纬向风及其与热带气旋关系的描述一致性高,较NCEP-Ⅰ密切,但低层经向风、关键物理量差异较大。对极端年环流具有相似的表现能力,但异常程度存在差异,海平面气压、低层纬向风高度一致,以CMA-RA与ERA5最接近;中层湿度CMA-RA与ERA5接近,较NCEP-Ⅰ偏小;关键物理量差异较大。CMA-RA对南海热带气旋环流的刻画具有与ERA5和NCEP-Ⅰ相当的性能,并与ERA5一致性较高,可为相关工作提供可替换的再分析资料集。

关键词：再分析资料 CMA-RA 热带气旋活动环流背景对比分析

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我国芒果种植气候适宜性区划

江苏农业科学 2022年第2期50卷 124-130页

作者：张明洁张京红张亚杰杨静海南省气候中心/海南省南海气象防灾减灾重点实验室海南海口570203

基于我国1961—2019年的地面气候观测资料,结合现有芒果优势产区的气候条件,选取我国芒果气候可种植区和气候适宜性区划指标,将气候适宜性区划指标分为适宜、次适宜、不适宜3级,分别赋予等级值,采用层次分析法赋权重。然后,利用根据各... 详细信息

基于我国1961—2019年的地面气候观测资料,结合现有芒果优势产区的气候条件,选取我国芒果气候可种植区和气候适宜性区划指标,将气候适宜性区划指标分为适宜、次适宜、不适宜3级,分别赋予等级值,采用层次分析法赋权重。然后,利用根据各区划指标的等级值和权重构建芒果种植气候适宜性区划指数,基于地理信息系统(GIS)技术平台进行我国芒果种植气候适宜性区划,并结合前人研究成果和我国实际芒果种植区分布情况对区划结果进行验证。可种植区主要分布在热带和亚热带季风气候区,其中,气候适宜区主要分布在全年热量充足、越冬条件佳、光热水条件配合好的海南、云南南部的澜沧江—元江流域、云南北部、四川南部的金沙江干热河谷的部分地区、广西南部、广东大部、福建中部和南部。云南和四川由于地形条件复杂,区划结果呈碎片化分布。与前人的研究成果对比,本研究的芒果种植气候适宜区有所扩大,但我国实际的芒果优势产区基本均分布在该范围内,说明区划结果是可靠和合理的。研究结果可为优化我国芒果生产的区域布局和产业结构提供参考。

关键词：芒果气候适宜性区划 GIS 层次分析法芒果优势产区

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海南岛暖季区域数值模式降水精细化预报检验

气象 2023年第2期49卷 235-248页

作者：吴俞李玉梅李勋冯箫姜小云海南省南海气象防灾减灾重点实验室海口570203 海南省气象台海口570203 海南省气象探测中心海口570203

应用面向降水过程的时空检验方法,评估了中国气象局广东快速更新同化数值预报系统(CMA-GD)、上海数值预报系统(CMA-SH9)和中尺度天气数值预报系统(CMA-MESO)的海南岛暖季(2019—2020年的4—9月)非台风降水日小时降水预报效果,结果表明:... 详细信息

应用面向降水过程的时空检验方法,评估了中国气象局广东快速更新同化数值预报系统(CMA-GD)、上海数值预报系统(CMA-SH9)和中尺度天气数值预报系统(CMA-MESO)的海南岛暖季(2019—2020年的4—9月)非台风降水日小时降水预报效果,结果表明:三家模式均能捕捉不同流场条件下的降水空间分布形态及降水日变化特征,但CMA-GD和CMA-SH9的降水频率和强度总体偏多偏强,其中CMA-GD降水频率偏多近10%,CMA-SH9平均小时雨强偏强近4 mm·h^(-1),CMA-MESO雨强在5 mm·h^(-1)以上的降水多分布在西南部和中部山区,与实况空间分布差异较大。三家模式降水预报最易开始和降水峰值时间平均偏早1~3 h,而降水最易结束时间偏晚1~3 h;模式的大气层高层露点温度和不稳定能量预报值偏大,不稳定能量出现时间偏早,近地层逆温层特征预报失真,降水预报的开始时间倾向于提前、降水持续时间偏长。三家模式的昼间海南岛北部沿海的海陆风辐合带预报偏强,其中CMA-SH9尤为明显,与该模式降水强度明显偏强特征相一致;CMA-GD的夜间南部沿海的海陆风辐合带预报位置偏西,与该模式西南部沿海降水频次预报偏多相对应;CMA-MESO的海南岛西南部和中部山区的风速辐合预报偏强,其降水预报强度也相应偏强。

关键词：区域数值模式海南岛暖季小时降水预报偏差

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南繁秋季杂交水稻制种的气象灾害风险区划

杂交水稻 2023年第3期38卷 107-113页

作者：田光辉张国峰林冲梅子思甘业星海南省气象科学研究所海南海口570203 海南省南海气象防灾减灾重点实验室海南海口570100

开展南繁秋季杂交水稻制种气象灾害风险区划对降低制种农户生产风险、拓展南繁杂交水稻制种季节具有重要意义。利用海南岛国家和区域气象站1971-2020年气象资料及2011-2017年南繁秋季杂交水稻制种生产气象灾害和产量等信息,采用杂交水... 详细信息

开展南繁秋季杂交水稻制种气象灾害风险区划对降低制种农户生产风险、拓展南繁杂交水稻制种季节具有重要意义。利用海南岛国家和区域气象站1971-2020年气象资料及2011-2017年南繁秋季杂交水稻制种生产气象灾害和产量等信息,采用杂交水稻制种的气象灾害指标,构建灾害风险强度指数模型并对种植区进行了风险区划。结果表明,南繁秋季杂交水稻制种气象灾害低风险区主要分布在三亚、陵水、乐东西部、东方西部等地区,高风险区主要分布在海南岛中部、东部等地区。南繁秋季杂交水稻制种低风险区宜安排在10月下旬始穗,南部可适当延后到10月底11月初始穗。

关键词：杂交水稻制种气象灾害风险区划南繁

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中国农作物碳足迹核算研究概述

中国农业资源与区划 2023年第5期44卷 148-154页

作者：张明洁张京红李文韬张亚杰林绍伍海南省气候中心海口570203 海南省南海气象防灾减灾重点实验室海口570203 海南省气象探测中心海口570203

[目的]碳足迹核算是对农业温室气体排放的定量评价,开展农作物碳足迹核算理论研究能够为低碳农业建设提供技术支撑。[方法]文章在对我国农资投入变化情况进行简要分析的基础上,从碳足迹概念,碳足迹核算的数据来源、方法,我国农作物碳足... 详细信息

[目的]碳足迹核算是对农业温室气体排放的定量评价,开展农作物碳足迹核算理论研究能够为低碳农业建设提供技术支撑。[方法]文章在对我国农资投入变化情况进行简要分析的基础上,从碳足迹概念,碳足迹核算的数据来源、方法,我国农作物碳足迹核算涉及的对象、系统边界以及构成、时空分布特征等方面,系统总结了当前农作物碳足迹核算的研究进展。[结果](1)目前我国已开展碳足迹核算的农作物主要有水稻、玉米、小麦、大豆、油菜、脐橙、苹果、油菜和烟叶等,研究过程中活动水平数据、温室气体排放参数来源和核算包含过程的不尽相同,核算过程有仅针对研究对象生产环节的,也有包含上游环节和生产环节的,部分研究还包括产品加工、运输分销、消费和废弃环节,因此核算结果差异较大。(2)研究表明,肥料尤其是氮肥的施用和灌溉耗电是小麦和玉米生产温室气体排放的主要来源,稻田CH_(4)排放是水稻最主要的排放源,肥料施用和施肥后田间N_(2)O排放是棉花、花生、大豆、油菜和水果等的温室气体排放的主要来源。(3)同时,受农资投入、耕作方式和技术手段等影响,农作物的碳足迹是不断变化的。[结论]农作物碳足迹核算研究需要全面考虑作物生产的全生命周期,采用本地化的温室气体排放参数,建立符合当地实际的碳足迹核算模型,为低碳农业的发展提供科学支撑。

关键词：农作物碳足迹核算系统边界构成时空分布

盛夏海南岛防区台风累积动能气候异常特征分析

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气象科学 2023年第2期43卷 270-277页

作者：邢彩盈张亚杰吴胜安朱晶晶海南省气候中心海口570203 海南省南海气象防灾减灾重点实验室海口570203

利用1981—2018年CMA-STI热带气旋最佳路径数据集、NCEP/NCAR再分析资料和OA Flux3潜热通量数据,分析了盛夏海南岛台风累积动能(Accumulated Cyclone Energy,ACE)气候特征及异常年大气环流形势和相关物理量特征。结果表明:1981—2018年... 详细信息

利用1981—2018年CMA-STI热带气旋最佳路径数据集、NCEP/NCAR再分析资料和OA Flux3潜热通量数据,分析了盛夏海南岛台风累积动能(Accumulated Cyclone Energy,ACE)气候特征及异常年大气环流形势和相关物理量特征。结果表明:1981—2018年盛夏海南岛ACE呈先下降后上升的变化趋势,同时具有明显年代际特征,2010年后存在准2 a显著周期。盛夏ACE偏高(低)年,西太副高偏大(小)偏强(弱)偏西(东),其南侧伴有偏强(弱)的季风槽,台风北侧对流(不)活跃;低层防区内存在异常气旋式切变(反气旋式环流),海南受偏东(西)异常气流影响,有利(不利)于对流、水汽等向台风环流并入而加强(削弱)台风,120°~130°E越赤道气流(不)活跃;菲律宾以东至南海高空抽吸作用偏强(弱),盛行异常上升(下沉)运动,且环境风垂直切变偏小(大);东海—日本海潜热通量偏小(大),热带西太平洋及南海低层为水汽辐合(散)区。

关键词：盛夏海南岛台风累积动能气候异常特征环流异常