检索结果-内蒙古大学图书馆

中国农业气象 2022年第3期43卷 194-203页

作者：刘小飞王景雷刘祖贵宋妮方文松中国气象局/河南省农业气象保障与应用技术重点实验室郑州450003 中国农业科学院农田灌溉研究所农业农村部作物需水与调控重点实验室新乡453002

为了在气象要素类型不完整条件下采用Penman-Monteith方法估算小麦生长季蒸散量,运用2014/2015和2015/2016年度两个小麦生长季新乡历史日天气预报数据和对应日气象实测数据,以及修正后的太阳辐射参数和调节系数,首先验证天气预报气温值... 详细信息

为了在气象要素类型不完整条件下采用Penman-Monteith方法估算小麦生长季蒸散量,运用2014/2015和2015/2016年度两个小麦生长季新乡历史日天气预报数据和对应日气象实测数据,以及修正后的太阳辐射参数和调节系数,首先验证天气预报气温值的准确性,并以预报气温为基础,估算实际水汽压和太阳辐射,最后利用天气预报气温和平均风速值,以Penman-Monteith公式为基础估算参考作物蒸散量。结果表明:日天气预报温度数据可以代替气温观测数据;用天气预报中的最高和最低气温估算的水汽压和太阳辐射能满足Penman-Monteith公式的要求;用天气预报数据估算的辐射项的精度高于空气动力项的精度。总体上,用天气预报数据估算的日参考作物蒸散量中辐射项的精度高于空气动力项,用天气预报估算值总体偏低,但低估范围在7%之内,经统计分析,用天气预报估算与利用Penman-Monteith估算的日参考作物蒸散量相关性较高(R^(2)=0.77)。因此,采用日天气预报的气象资料估算参考作物蒸散量这一方法可行,建议在干旱半干旱地区采用辐射法估算参考作物蒸散量,这给农业灌溉预报提供了理论和方法上的保证,并对指导当地农业水资源的优化配置具有参考意义。

关键词：日天气预报资料参考作物蒸散量气温 Penman-Monteith公式

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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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基于LightGBM的豫南浓雾客观预报研究

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干旱气象 2024年第5期42卷 702-709页

作者：王璐璐谭江红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河南郑州450003 河南省驻马店市气象局河南驻马店463000 湖北省襄阳市气象局湖北襄阳441022

准确预报浓雾天气(能见度小于等于500 m)对保障人民生命安全和减少经济损失具有重要意义。利用2019—2021年豫南地区31个国家级气象站地面观测资料、环境监测站数据及欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Fo... 详细信息

准确预报浓雾天气(能见度小于等于500 m)对保障人民生命安全和减少经济损失具有重要意义。利用2019—2021年豫南地区31个国家级气象站地面观测资料、环境监测站数据及欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts,ECMWF)的ERA5再分析资料分析该地区浓雾的空间分布和物理量特征并选取30个浓雾预报因子,基于LightGBM(Light Gradient Boost⁃ing Machine)机器学习方法训练出豫南地区能见度分级预报(Visibility Classification Forecast,VCF)模型。通过输入ECMWF模式每日08:00(北京,下同)起报的预报场数据和08:00 PM2.5质量浓度监测,得到豫南国家站逐3 h能见度分级预报产品。通过对2022年1—3月豫南17个浓雾日的预报检验显示,VCF模型各项评分总体来看优于ECMWF模式直接输出的能见度预报,基于该模型生成的20:00—20:00豫南浓雾预报产品可为当日夜间到次日上午的浓雾落区潜势预报提供重要参考。

关键词： LightGBM模型客观预报浓雾预报豫南

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南京地区一次PM2.5和O3双高污染数值模拟分析

南京地区一次PM2.5和O3双高污染数值模拟分析

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中国环境科学学会2023年科学技术年会

作者：秦阳孔海江河南省气象台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

利用双高耦合的WRF-CMAQ模式对2018年4月1日南京一次PM和O高浓度并存的双高污染事件进行数值模拟分析。此次双高污染波及较为广泛,主要污染区域为长三角中北部地区。数值模拟结果表明,模式合理地再现了南京及周边城市双高污染过程中PM、... 详细信息

利用双高耦合的WRF-CMAQ模式对2018年4月1日南京一次PM和O高浓度并存的双高污染事件进行数值模拟分析。此次双高污染波及较为广泛,主要污染区域为长三角中北部地区。数值模拟结果表明,模式合理地再现了南京及周边城市双高污染过程中PM、O和气象条件的变化过程,并且PM和O的观测值与模拟出的空间分布有很好的一致性,这证明了双向耦合的WRF-CMAQ对于此次双高污染事件良好的模拟能力。以南京为例对其双高污染形成过程进行了分析,南京双高污染中PM以本地气溶胶过程产生为主,O光化学生成较弱,垂直混合对O污染贡献较大。此次案例模拟对进一步探讨双高污染成因机理分析提供了基础研究。

关键词： PM2.5 O3 双高耦合WRF-CMAQ 数值模拟

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南水北调中线工程代表站降水极值的概率分布特征研究

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河南科学 2023年第9期41卷 1300-1308页

作者：竹磊磊王纪军李凤秀周丹丹李芳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 许昌市气象局河南许昌461000

基于南水北调中线工程受水区4个代表气象站1961—2021年年最大日降水量和年最大连续降水量,建立Pearson-Ⅲ型分布(P-Ⅲ)、广义极值分布(GEV)和Wakeby分布(WAK)的一维概率分布模型;根据从以上3个模型中选出的最优分布模型构建各站的Frank... 详细信息

基于南水北调中线工程受水区4个代表气象站1961—2021年年最大日降水量和年最大连续降水量,建立Pearson-Ⅲ型分布(P-Ⅲ)、广义极值分布(GEV)和Wakeby分布(WAK)的一维概率分布模型;根据从以上3个模型中选出的最优分布模型构建各站的Frank、Clayton和Gumbel Copula二维联合概率分布模型,并根据最优一维、二维模型分析重现期问题.结果表明:①南阳站、石家庄站和北京站强降水有由多日向单日集中的趋势.②GEV和WAK较P-Ⅲ分布在拟合斜率迅速减小的分布曲线时效果更好,WAK的效果又优于GEV.③郑州站和石家庄站20年一遇以上的降水值大于南阳站和北京站.④各站两个降水极值序列的Spearman和Kendall秩相关系数均较高,其中石家庄站最高,北京站次之,郑州站最低.⑤Gumbel Copula函数构建的二维联合分布最优;各站观测值的“或”(“且”)联合重现期大部分在10年(30年)以下,所有单要素重现期组合下的“或”(“且”)联合重现期,各站间的排序与两个秩相关系数各站间的排序一致(相反).

关键词：降水极值 Pearson-Ⅲ型分布广义极值分布 Wakeby分布 Copula函数

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大气CO_(2)浓度缓增对冬小麦土壤呼吸的影响

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南京信息工程大学学报（自然科学版） 2023年第6期15卷 758-766页

作者：韦兆伟殷楠商东耀刘超伍翥嵘胡正华李琪陈书涛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/应用气象学院南京210044 河南省气象科学研究所/中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点实验室郑州450003

为研究大气CO_(2)浓度缓增对冬小麦(Triticum aestivum)土壤呼吸的影响,基于开顶式气室组成的CO_(2)浓度自动调控平台,在2017—2019年开展了两季冬小麦CO_(2)浓度缓增试验.每季试验在背景大气CO_(2)浓度基础上(CK,对照),均设置了CO_(2)... 详细信息

为研究大气CO_(2)浓度缓增对冬小麦(Triticum aestivum)土壤呼吸的影响,基于开顶式气室组成的CO_(2)浓度自动调控平台,在2017—2019年开展了两季冬小麦CO_(2)浓度缓增试验.每季试验在背景大气CO_(2)浓度基础上(CK,对照),均设置了CO_(2)浓度缓增处理(C_(80)和C_(120),即从2016年起逐年增加40μmol·mol^(-1),至2017—2018年和2018—2019年冬小麦生长季CO_(2)浓度分别为CK+80μmol·mol^(-1)和CK+120μmol·mol^(-1)).采用静态暗箱-气相色谱法测定土壤呼吸速率.结果表明:CO_(2)浓度缓增没有显著改变土壤呼吸的季节变化规律,但是会显著影响冬小麦旺盛生长期的土壤呼吸速率.在2018—2019年冬小麦抽穗-扬花期,C_(120)处理使土壤呼吸速率显著增加50.2%(P=0.008),且使得生长季土壤碳排放显著增加25.9%(P=0.044),而在2017—2018年冬小麦生长季,与CK相比,C_(80)处理对土壤呼吸没有显著影响.土壤呼吸与土壤温度呈指数正相关,与CK相比,CO_(2)浓度缓增降低了土壤呼吸对温度的敏感性.研究表明,CO_(2)浓度缓增120μmol·mol^(-1)增加了冬小麦生长季土壤碳排放.

关键词：开顶式气室 CO_(2)浓度冬小麦土壤呼吸碳排放

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中国东北地区玉米农田生态系统生长季碳交换研究

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玉米科学 2022年第1期30卷 77-85,92页

作者：叶昊天姜海梅李荣平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 中国气象局气溶胶与云降水重点开放实验室南京210044 南京信息工程大学大气物理学院南京210044 辽宁省气象科学研究所沈阳110000

利用中国气象局锦州农田野外观测站的碳通量观测数据分析玉米农田生态系统生长季CO2通量变化。结果表明,2008~2011年生长季的夜间呼吸速率、白天净碳交换速率年际差异不大,8天累积净碳交换量呈U型分布,碳吸收强度在生长季中期最大。夜... 详细信息

利用中国气象局锦州农田野外观测站的碳通量观测数据分析玉米农田生态系统生长季CO2通量变化。结果表明,2008~2011年生长季的夜间呼吸速率、白天净碳交换速率年际差异不大,8天累积净碳交换量呈U型分布,碳吸收强度在生长季中期最大。夜间呼吸作用Reco与EVIs×Ws(EVIs和Ws分别为增强型植被指数EVI、陆地表面水分指数LSWI对光合作用的影响函数)线性相关,与地表温度LST满足L-T方程。基于遥感数据的呼吸模型估算呼吸作用效果良好,在东北地区玉米农田生态系统碳收支评估中具有重要作用。四年间该生态系统生长季均表现为碳汇,呼吸作用消耗的碳占光合作用固定的碳的比例差别不大,累积碳交换量分别为-513.37、-489.86、-482.06、-398.67 g/m^(2),碳交换能力较稳定。

关键词：玉米农田生态系统 MODIS数据呼吸模拟碳交换

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基于降雪识别的河南省降雪及降雪比率时空变化特征

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气象与环境科学 2024年第4期47卷 13-22页

作者：张凡程凯琪中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 河南省人工影响天气中心郑州450003 河南省气象服务中心郑州450003

使用河南省119个国家级地面气象观测站近52年(1968-2019年)的气象资料,利用日天气现象对日降水相态进行标记,运用加入指数方程拟合的双温度阈值法,构建了本地化分区域的降雪识别方法,通过降雪识别得到较为准确的降雪量后,研究了河南省... 详细信息

使用河南省119个国家级地面气象观测站近52年(1968-2019年)的气象资料,利用日天气现象对日降水相态进行标记,运用加入指数方程拟合的双温度阈值法,构建了本地化分区域的降雪识别方法,通过降雪识别得到较为准确的降雪量后,研究了河南省近52年降雪和降雪比率时空变化特征。结果表明,加入指数方程拟合的双温度阈值法在河南省降雪识别中具有较高的精度,降雪识别指数方程估算的年降雪量和总降雪量在5个区域的相关系数均达到0.96以上。河南省近52年年平均降雪量为10~50 mm,降雪大值区位于豫西区域东南部和豫南区域东南部;全省年降雪量以-0.87 mm/10a的速率减少,各区域的年降雪量下降速率按照豫北、豫中、豫西、豫东、豫南的顺序依次增大;降雪期内各月份降雪量按照4月、11月、3月、12月、2月、1月的顺序递增,其中11月降雪量呈增长趋势,12月、2月和3月降雪量呈减小趋势。近52年降雪期内降雪比率为0.13~0.44,呈现出西高东低、北高南低的特征;降雪期内全省降雪比率以-0.0092/10a的速率下降,各区域降雪比率下降速率按照豫西、豫北、豫中、豫南、豫东的顺序依次增大,降雪比率较大的豫西、豫北区域下降速率较小,降雪比率较小的豫南、豫东区域下降速率较大;从站点分布来看,全省78%的站点降雪比率呈下降趋势,22%的站点呈上升趋势,呈上升趋势的站点位于豫西区域和豫北区域,呈下降趋势的站点位于豫东、豫南和豫中区域。

关键词：双温度阈值法降雪识别降雪比率时空变化

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河南省土壤水分遥感监测方法研究

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气象与环境科学 2023年第1期46卷 91-99页

作者：沙莎胡蝶王丽娟郭铌王小平王玮中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450000 中国气象局兰州干旱气象研究所甘肃省干旱气候与减灾重点实验室中国气象局干旱气候与减灾重点实验室兰州730020

TVDI指数是一种将植被指数和地表温度相结合的土壤水分监测方法,以往学者多以归一化植被指数和地表温度来构建计算TVDI指数的特征空间。在前人研究基础上,利用归一化植被指数、增强型植被指数、比值植被指数、土壤调节植被指数、归一化... 详细信息

TVDI指数是一种将植被指数和地表温度相结合的土壤水分监测方法,以往学者多以归一化植被指数和地表温度来构建计算TVDI指数的特征空间。在前人研究基础上,利用归一化植被指数、增强型植被指数、比值植被指数、土壤调节植被指数、归一化水分指数等多种植被指数与地表温度及昼夜温差的不同组合来构建特征空间,尝试找到更加适合河南省进行土壤水分监测的特征空间组合。经过分析得到以下结论:(1)昼夜温差与植被指数构建的特征空间不能改进研究区TVDI指数对土壤水分的指示精度。(2)RVI_b2b1-LST、RVI_b2b7-LST、SAVI-LST、EVI-LST等特征空间计算的TVDI对河南省农地类型下垫面有较好的空间适用性,但反演值较实测值偏低。(3)TVDI指数在冬小麦扬花和灌浆成熟期(45月)有较好适用性,在冬小麦播种越冬期的10月、1月有一定适用性,在夏玉米生长期(69月)适用性差。

关键词： TVDI NDVI EVI SAVI RVI NDWI

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模拟启动时间和双台风对“21.7”河南极端暴雨事件的影响研究

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南京大学学报（自然科学版） 2024年第2期60卷 194-208页

作者：张心怡张熠刘昊炎王其伟王迪中尺度灾害性天气教育部重点实验室南京大学大气科学学院南京210093 自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室河海大学海洋学院南京210098 中国气象局河南省农业气象保障与应用技术重点实验室河南省气象台郑州450003

对发生在2021年7月18日至21日的河南极端暴雨事件(“21.7”河南暴雨)进行集合模拟数值试验,旨在探究模拟启动时间以及台风“烟花”和“查帕卡”对此次暴雨事件的影响.不同模拟启动时间的试验组分析表明,在降水峰值发生前24 h启动的一组... 详细信息

对发生在2021年7月18日至21日的河南极端暴雨事件(“21.7”河南暴雨)进行集合模拟数值试验,旨在探究模拟启动时间以及台风“烟花”和“查帕卡”对此次暴雨事件的影响.不同模拟启动时间的试验组分析表明,在降水峰值发生前24 h启动的一组试验能够最准确地模拟双台风的路径和强度演变特征,其再现了“21.7”河南暴雨中心位置、强度及时间演变特征,这主要是由于该试验很好地再现了低层东南风急流及其动力辐合特征,基于此最优试验移除台风环流后,副热带高压西伸南压且水汽输送路径随之发生调整.通过定量分析降水关键区的整层水汽通量发现,在降水最大峰值出现的时段内,台风“烟花”和“查帕卡”分别削弱了东南风和偏南风的水汽输送,表明台风的存在对降水的影响存在不确定性,某些时段内反而减缓了河南地区的极端降水.

关键词： “21.7”河南暴雨水汽输送台风“烟花”(2021) 模拟启动时间

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