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基于欧洲中期天气预报中心再分析数据的冬小麦适宜播种期研究：以山东省齐河县为例

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智慧农业(中英文) 2024年

作者：刘睿萱张方照张继波李振海杨俊涛山东省气候中心山东省气象防灾减灾重点实验室山东科技大学测绘与空间信息学院

[目的/意义]在全球气候变暖的大背景下，准确确定冬小麦的适宜播种期对于提高小麦产量、保障国家粮食安全具有重要意义。本研究旨在对县级镇在气候变暖长时间序列影响下冬小麦适宜播种期进行分析。[方法]本研究以山东省齐河县为研究区... 详细信息

[目的/意义]在全球气候变暖的大背景下，准确确定冬小麦的适宜播种期对于提高小麦产量、保障国家粮食安全具有重要意义。本研究旨在对县级镇在气候变暖长时间序列影响下冬小麦适宜播种期进行分析。[方法]本研究以山东省齐河县为研究区域，基于1997—2022年的欧洲中期天气预报中心（European Centre for MediumRange Weather Forecasts,ECMWF）再分析数据，首先，采用温度阈值法确定稳定通过18、16、14和0℃终日的日期，并从不同小麦品种的适宜播种温度、不同日期播种至越冬前≥0℃的积温、适播期历年日平均气温等关键播期指标对冬小麦适宜播种期进行统计分析；其次，利用叶龄积温法对冬前壮苗所需合适积温的日期进行测算；最后，结合实际生产实践情况，确定气候变暖趋势下齐河县各乡镇冬小麦的适宜播种期。[结果和讨论]从小麦适宜播种温度、播种至小麦越冬停止生长0℃的积温等农业气象指标，以及考虑齐河县种植的冬小麦品种，得出齐河县冬小麦适宜播种期为10月3日—10月16日，最佳播种期为10月5日—10月13日。但具体年份的适播期还需要依据当年的具体情况灵活播种。[结论]研究结果证明了温度阈值法和叶龄积温法在确定冬小麦适宜播种期研究中的可行性，通过温度变化趋势可判断冷冬或暖冬，及时调整播种时间以提高小麦产量，减少温度过高或过低对冬小麦的影响。本研究不仅可以为齐河县冬小麦产量评估提供决策参考，还可以为科学安排农业生产提供重要的理论依据。

关键词：冬小麦适宜播种期 ECMWF 积温

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青海省不同等级寒冷日数时空演变特征

干旱区研究 2024年第5期41卷 742-752页

作者：蔡玉琴祁栋林王烈福李海凤张德琴青海省格尔木市气象局青海格尔木816099 青海省防灾减灾重点实验室青海西宁810001 青海省气象科学研究所青海西宁810001 青海省都兰县气象局青海都兰816100

利用1961—2019年青海省42个气象站逐日最低气温,分析不同等级寒冷日数时空演变特征。结果表明:(1)1961—2019年青海省寒冷日数随着等级降低而逐渐增加,主要以微寒日数为主;总寒冷日数整体呈减少趋势,显著快速减少的突变发生在1995年;... 详细信息

利用1961—2019年青海省42个气象站逐日最低气温,分析不同等级寒冷日数时空演变特征。结果表明:(1)1961—2019年青海省寒冷日数随着等级降低而逐渐增加,主要以微寒日数为主;总寒冷日数整体呈减少趋势,显著快速减少的突变发生在1995年;总寒冷日数减少主要是由酷寒日数的减少引起;1997年气候突变后严寒、大寒、小寒、轻寒、微寒和总寒冷日数变化趋势减少,酷寒日数变化趋势增多,极寒和凉日数变化趋势减少与增加分布相当。(2)青海省寒冷日数表现出明显的空间差异,总寒冷日数随着海拔升高逐渐增加,等级较高的寒冷日数增减趋势较明显,随着寒冷等级的降低,增减趋势向低纬度和海拔相对较低的地区发展。(3)极寒、酷寒、严寒、轻寒、微寒和总寒冷日数随年平均气温升高而逐渐减少,大寒、小寒和凉日数随年平均气温升高而逐渐增加。(4)青海省除了严寒日数其余等级寒冷日数存在持续性,未来下降趋势将持续,但持续性强度不尽相同。

关键词：寒冷日数时空演变突变特征未来趋势青海省

南京地区局地积累型和外来输送型O_(3)污染模拟研究

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地球与环境 2024年第2期52卷 154-165页

作者：裴宇儇彭薇王红磊卢文赵天良刘思晗武自豪可玥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中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室湖南省气象信息中心气象防灾减灾湖南省重点实验室

利用观测资料和WRF-Chem空气质量模式对南京地区局地积累型和外来输送型O_(3)污染过程的时空分布特征和潜在机制进行了研究。结果表明:(1)水平分布特征,在两次O_(3)污染整体过程中,外来输送型O_(3)污染浓度高值区分布范围相比局地积累... 详细信息

利用观测资料和WRF-Chem空气质量模式对南京地区局地积累型和外来输送型O_(3)污染过程的时空分布特征和潜在机制进行了研究。结果表明:(1)水平分布特征,在两次O_(3)污染整体过程中,外来输送型O_(3)污染浓度高值区分布范围相比局地积累型更大且较为分散。但在两次O_(3)污染过程中最严重的白天,局地积累型O_(3)污染浓度高值区分布范围大且集中,O_(3)浓度大部分均超过160μg/m^(3);而外来输送型O_(3)污染浓度高值区分布范围更小且更为分散,O_(3)浓度在120~160μg/m^(3)的地区范围显著大于局地积累型O_(3)污染;(2)垂直分布特征,在污染过程前期,局地积累型O_(3)污染在2 km以下高度处有着高浓度O_(3),浓度最高超250μg/m^(3),而外来输送型O_(3)污染浓度高值区主要集中在2~2.5 km高度处,且高值区浓度最高不超过200μg/m^(3);在污染过程中期,局地积累型O_(3)污染浓度高值区集中在2 km高度下,且在1 km左右高度处O_(3)浓度出现最大值;而外来输送型O_(3)污染浓度高值区最高可达到2.6 km左右,并且浓度最大值集中在1.5 km高度以下,均超过250μg/m^(3);在污染过程后期,局地积累型O_(3)污染浓度高值区逐渐消散,但外来输送型O_(3)污染在0.5~3 km高度内仍出现大范围O_(3)浓度高值区;(3)在生成机理方面,近地面O_(3)的高浓度在局地积累型O_(3)污染中主要依赖于垂直混合,96h内总贡献为451.7μg/m^(3),在总过程量中占比为66.2%,而在外来输送型O_(3)污染中主要依赖于水平平流和垂直混合,72h内总贡献分别为1050.2μg/m^(3)和799.1μg/m^(3),总量在总过程量中占比为61.5%。在500 m高度处,局地积累型O_(3)污染前期O_(3)的高浓度主要依赖于垂直平流和化学过程,中期只依赖于化学过程,后期则主要依赖于水平平流和化学过程。但在外来输送型O_(3)污染前中后期中高O_(3)浓度均主要依赖于水平平流和化学过程。在1000 m高度处,两个过程中O_(3)浓度的正贡献均主要受化学过程控制。

关键词： O_(3) 观测分析 WRF-Chem 过程分析南京

全球升温1.5℃和2℃下中国群发性高温事件与人口暴露度预估

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气候变化研究进展 2024年第3期20卷 278-290页

作者：程阳韩振宇中国气象局∙河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 新乡市气象防灾减灾重点实验室新乡453000 延津县气象局新乡453200 中国气象局国家气候中心北京100081

基于区域气候模式RegCM4对4个全球气候模式的动力降尺度模拟数据及未来人口预估数据,预估了SSP2-RCP4.5情景下全球升温1.5℃和2℃时,中国群发性高温事件(cluster high temperature events,CHTE)和CHTE人口暴露度的变化。结果表明:1.5℃... 详细信息

基于区域气候模式RegCM4对4个全球气候模式的动力降尺度模拟数据及未来人口预估数据,预估了SSP2-RCP4.5情景下全球升温1.5℃和2℃时,中国群发性高温事件(cluster high temperature events,CHTE)和CHTE人口暴露度的变化。结果表明:1.5℃和2℃升温阈值下,多模式集合(MME)预估CHTE年均频次相对于基准期分别增加31%和44%。不同强度事件中,严重CHTE事件的频次在1.5℃和2℃升温阈值下可分别增加约4.2倍和6.8倍。事件强度、持续时间、频次等指标趋向高值的发生概率更大。相对于2℃,1.5℃温升阈值下CHTE年均频次、持续时间和累计强度在全国大范围呈降低趋势,且表现出明显的区域性差异,年均频次的降幅自北到南递增,新疆和长江以南地区持续时间年均减少6 d以上(全国平均降幅为0.2 d),我国中东部地区累计强度年均减少20℃以上、新疆东部减少50℃以上(全国平均降幅为0.6℃)。此外,在1.5℃和2℃升温阈值下,MME预估CHTE影响人口的变化均呈现南增北减的空间分布,内蒙古地区略有减少,中东部地区普遍增加,全国总影响人口分别增加1.4倍和1.8倍。高温事件对城市的影响人口增幅更大(分别增加2.9倍和3.8倍),尤其是京津冀、长三角、珠三角、中原地区增幅最明显。全国的CHTE强度暴露度(分别增加2.2倍和5.2倍)和综合暴露度(分别增加1.2倍和1.8倍)呈明显增加趋势,特别是2℃升温阈值下城市的CHTE强度暴露度和综合暴露度的增幅分别高达10倍和4倍。

关键词：群发性高温事件(CHTE) 升温阈值区域气候模式人口暴露度模式集合预估

淮河流域暖季极端高温干旱复合事件的演变特征及其与气候和植被的关系

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生态学报 2024年第13期 5596-5608页

作者：姚昊昕李清泉赵亮吴星麒沈新勇段春锋李畅南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局气候预测研究重点开放实验室国家气候中心中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室南京信息工程大学应用气象学院南京信息工程大学大气环境中心教育部气候与环境变化国际合作联合实验室海南省南海气象防灾减灾重点实验室大气科学与卫星遥感安徽省重点实验室安徽省气象科学研究所

使用淮河流域1981年至2020年的149个气象站点的气温和相对湿度数据，分析了流域暖季极端高温干旱复合事件(Compound Drought and Heat Events, CDHEs)的时空演变特征，并通过趋势分析和相关分析法探讨了CDHEs与气候和植被的关系。结果... 详细信息

使用淮河流域1981年至2020年的149个气象站点的气温和相对湿度数据，分析了流域暖季极端高温干旱复合事件(Compound Drought and Heat Events, CDHEs)的时空演变特征，并通过趋势分析和相关分析法探讨了CDHEs与气候和植被的关系。结果表明：(1)CDHEs的发生日数在年代际尺度上呈现明显的增加趋势，并且范围扩大，频发区逐渐向淮河流域中西部移动；(2)在年际尺度上，CDHEs随时间序列呈显著的波动上升趋势，空间分布上以西北部为中心向四周递减。连续CDHEs事件呈年际变化，最大2至4天的连续事件存在波动，2019年达到高峰，并且在流域内零散或成片出现；(3)在月际尺度上，CDHEs的发生日数在6月最多，其次是5月、7月、9月和8月。淮河流域入汛前的旱情和入汛后的旱涝急转都容易导致CDHEs发生，而且随着月际变化向南移动；(4)CDHEs对水热条件和大气环流具有特别的敏感性。在850hPa反气旋和500hPa显著高压异常的控制下，高温、低湿、高蒸发和降水少的气候背景有利于淮河地区CDHEs的形成，尤其是在淮河中西部地区。因此，CDHEs的发生与气候变化密切相关；(5)CDHEs与植被生长也存在显著关系。CDHEs与GPP呈显著的负相关，而与NDVI呈显著的正相关，显著地区的土地类型以耕地和城乡、工矿、居民用地为主。GPP和NDVI的不同步可能是因为多种因素的非线性相互作用，而不仅仅是单一因素的影响。此外，对于GPP和NDVI来说，土壤含水量至关重要。总之，本文对淮河流域CDHEs的时空分布特征进行了深入研究，并探讨了其与气候和植被的关系。研究结果可以为该地区的气象灾害防御和生态环境保护提供科学依据和参考。

关键词：淮河流域极端高温干旱复合事件气候变化时空分布特征植被

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丘陵山区黄桃气候品质等级评价模型

应用气象学报 2024年第4期 456-466页

作者：汪天颖李民华吴重池黄安凤杨昌顺杨嫔玲汪天柯湖南省气象科学研究所气象防灾减灾湖南省重点实验室湖南省怀化市气象局湖南省怀化市水果气候品质鉴定重点实验室湖南省株洲市炎陵县气象局湖南省岳阳市岳阳县气象局

利用2019—2023年罗霄山脉中段和雪峰山西侧221～1300 m海拔高度间的黄桃品质观测数据,采用加权求和、相关系数、回归分析、多重共线性分析等方法,构建黄桃气候品质评价指标及主要品质要素气象因子回归模型,并进行独立样本检验,基于模... 详细信息

利用2019—2023年罗霄山脉中段和雪峰山西侧221～1300 m海拔高度间的黄桃品质观测数据,采用加权求和、相关系数、回归分析、多重共线性分析等方法,构建黄桃气候品质评价指标及主要品质要素气象因子回归模型,并进行独立样本检验,基于模型分析不同海拔高度和采收日期条件下黄桃气候品质等级的时空变化特征。结果表明:黄桃品质要素可溶性固形物含量、可滴定酸含量、果形指数对应主要气象影响因子分别为采收前80 d平均气温、采收前40 d总降水量、5月上旬至6月上旬平均气温及总降水量与采收前10 d平均气温及总降水量,对应气象因子模型的验证样本平均绝对偏差分别为0.397%、0.093%、0.010,均方根误差分别为0.072%、0.014%、0.001,相关系数分别为0.649(p=0.05)、0.718(p=0.01)、0.957(p=0.01),品质评价等级验证完全一致的模型准确率为75%。由模型得到黄桃品质等级为特优及优的总频率随海拔升高、采收日期推移均呈先升后降的趋势,其中600～820 m海拔地区与7月底至8月上旬采收的特优品质频率最高。

关键词：丘陵山区黄桃品质气象影响因子定量模拟时空变化特征

两种再分析资料和Nudging方法在WRF模式降水模拟中的适用性

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兰州大学学报（自然科学版） 2024年第1期60卷 20-30页

作者：王田宇迪里努尔·牙生王星宇邱学兴李旭雷雨虹孙彩霞谢祥珊王金艳兰州大学大气科学学院甘肃省气候资源开发及防灾减灾重点实验室兰州730000 安徽省气象台合肥230031

采用Grid Nudging(GN)和Spectral Nudging(SN)方法,用再分析资料ERA5和FNL驱动中尺度数值天气预报模式(WRF),探究不同再分析资料和Nudging方法对降水模拟效果的改进效果及机理.对2021年3月15日中国南方地区降水过程设计6组试验进行数值... 详细信息

采用Grid Nudging(GN)和Spectral Nudging(SN)方法,用再分析资料ERA5和FNL驱动中尺度数值天气预报模式(WRF),探究不同再分析资料和Nudging方法对降水模拟效果的改进效果及机理.对2021年3月15日中国南方地区降水过程设计6组试验进行数值模拟,分析不同试验方案对降水及相关物理量的影响.结果表明,WRF模式能较好地模拟出本次降水事件,进行Nudging驱动后显著提升了降水分布、降水中心落区和降水量的模拟效果.与观测数据综合对比,GN的模拟效果优于SN,尤其是使用ERA5资料结合GN模拟效果最佳,能够准确地模拟出发生在安徽省南部的降水中心以及超过33 mm/d的降水强度.模式结果与两个观测站点记录的降水发生时间和降水强度变化较为一致.GN方法使模式有效提高了西南低空急流的强度,校正了风向,对水汽通量和水汽通量散度的刻画更符合实际情况.

关键词：强降水中尺度数值天气预报模式牛顿松弛逼近方法数值模拟

基于多指标综合评价的配电网接地故障山火风险等级划分

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电力系统保护与控制 2024年第8期52卷 10-19页

作者：欧阳帆佘笑龙徐彪曾举鹏喻锟臧欣贺思林国网湖南省电力有限公司电力科学研究院湖南长沙410208 长沙理工大学电网防灾减灾全国重点实验室湖南长沙410114

近年来由电力故障引发的森林火灾时有发生,配电网接地故障若未被及时切除,故障电弧可能引燃周边植被,进而引发森林火灾。为开展差异化的防山火措施,提出一种基于多指标综合评价的配电网接地故障山火风险等级划分方法。结合无人机巡线数... 详细信息

近年来由电力故障引发的森林火灾时有发生,配电网接地故障若未被及时切除,故障电弧可能引燃周边植被,进而引发森林火灾。为开展差异化的防山火措施,提出一种基于多指标综合评价的配电网接地故障山火风险等级划分方法。结合无人机巡线数据、配电线路历史故障数据、气象数据及自主设计的植被电弧燃烧性实验,分析相关山火风险因子。利用德尔菲-网络分析法确定各山火风险因子权重及风险得分,加权求和得到山火风险综合得分,从而确定配电线路山火风险等级。对湖南电网某10 kV配电线路进行实际案例分析,验证了该方法能较为准确地划分配电线路山火风险等级,明确线路山火防治重要区段,为面向山火防治的配电线路接地故障处置装置运行机理提供有力辅助参考。

关键词：网络分析法配电线路接地故障山火森林火险等级划分

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基于气象大数据云平台的政务区数据同步技术研究

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现代电子技术 2024年第10期47卷 96-100页

作者：朱辉冯勇山东省气象防灾减灾重点实验室山东济南250031 山东省气象数据中心山东济南250031 山东省数据开放创新应用实验室山东济南250031

随着气象大数据的快速发展和山东数字强省建设的深入推进,气象数据在地方政府的发展和决策制定中发挥着越来越重要的作用。为了满足政府数据应用的需求,提出一种基于气象大数据云平台的高效、安全、可靠的数据同步方案,以实现政务区的... 详细信息

随着气象大数据的快速发展和山东数字强省建设的深入推进,气象数据在地方政府的发展和决策制定中发挥着越来越重要的作用。为了满足政府数据应用的需求,提出一种基于气象大数据云平台的高效、安全、可靠的数据同步方案,以实现政务区的数据同步,提升气象数据服务能力和信息化水平。依据气象数据的类型和特点,将其划分为一般结构化数据、特色结构化数据和非结构化数据三类,针对每类数据提出了相应的同步技术方案,构建了针对政务区数据同步的综合解决方案,并以山东省气象数据为例进行了实验分析。结果表明,所提方案具备高度可行性、有效性和安全性,可为政府决策提供强有力的数据支撑。

关键词：气象大数据云平台数据同步政务DMZ区 Binlog日志同步技术 ETL同步技术消息路由技术