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气象科技进展 2023年第4期13卷 130-138页

作者：李周谷秀杰王友贺邵宇翔席乐栗晗中国气象局·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

2018年8月17—19日受第18号台风“温比亚”影响,河南省东部地区出现了历史罕见的极端暴雨天气,由于台风低压18日凌晨进入河南以后移速明显减慢,在河南境内滞留长达40 h,给河南带来了强的风雨天气,其中有8个国家气象站日降水量突破建站... 详细信息

2018年8月17—19日受第18号台风“温比亚”影响,河南省东部地区出现了历史罕见的极端暴雨天气,由于台风低压18日凌晨进入河南以后移速明显减慢,在河南境内滞留长达40 h,给河南带来了强的风雨天气,其中有8个国家气象站日降水量突破建站以来历史极值。为了全面认识台风低压长时间滞留及豫东极端暴雨发生发展机制,利用常规探空和地面观测数据以及NCEP 1°×1°再分析资料,从环流背景、大气稳定度、动力、热力、水汽等方面对2018年8月17—19日台风暴雨过程进行了全面细致的诊断分析,结果表明:强降水中心位于距低压约250 km处的螺旋云带内,强烈发展的斜升气流是产生强降水的根本原因;过程发生前大气已具备强对流发生发展的能量及不稳定条件,倾斜发展机制长时间维持并伴有充足的水汽供应及强烈辐合上升运动,且不断有对流单体生成、合并发展为较强雷暴单体,以及强回波长时间稳定少动等是产生强降水的直接原因。高层引导气流变弱、中低层高压带阻挡,使得台风低压在河南境内长久徘徊。将商丘站的相关环境参数标准差倍数与历年出现暴雨时的平均值和最大值进行对比发现,本次过程各环境参数标准差倍数明显高于历年平均值,且部分达到历史最大值,具有一定极端性。

关键词：台风降水大尺度环流不稳定层结水汽

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华北北部夏玉米适期早播的增产效果

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华北农学报 2023年第6期38卷 81-93页

作者：任三学周广胜赵花荣田晓丽耿金剑中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室北京100081 河北固城农业气象国家野外科学观测研究站河北保定072656 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 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江苏南京210044

播期调整是直接有效减缓气候变化对农业负面影响的重要措施,为了揭示播期变化对作物产量形成的影响机制,在华北北部的河北固城农业气象国家野外科学观测研究站,于2019—2021年设置早播10 d、晚播10 d、晚播20 d和正常播期4个播期,进行... 详细信息

播期调整是直接有效减缓气候变化对农业负面影响的重要措施,为了揭示播期变化对作物产量形成的影响机制,在华北北部的河北固城农业气象国家野外科学观测研究站,于2019—2021年设置早播10 d、晚播10 d、晚播20 d和正常播期4个播期,进行了夏玉米同一品种播期调整的大田试验,监测其生育期变化、植株干物质累积、叶片光合特性和籽粒灌浆特征,以及成熟期取样测定产量构成等要素。结果表明:夏玉米播期提前,苗期、穗期及全生育期延长,尤其有效灌浆持续日数随播期提前而延长,播期每提前10 d有效灌浆持续日数延长4.7 d,播期提前10 d平均灌浆速率比对照和晚播10,20 d的平均偏高4.04%,籽粒灌浆、累积增加,百粒质量提高5.459 g。夏玉米穗粒数、穗粒质量、百粒质量等主要产量构成要素在不同播期间存在显著差异,且随播期提前而递增,在6月8日—7月8日试验期理论产量随播期每提前10 d增产速率为1395.4 kg/hm ^(2)。夏玉米关键生育期平均叶片净光合速率(Pn)随播期每提前10 d提高0.764μmol/(m 2·s),播期提前10 d比对照和晚播10,20 d的平均Pn提高7.31%。光合速率提高使得干物质生产、积累及向籽粒转运量增加,穗粒质量、百粒质量分别比对照和晚播10,20 d的平均偏高24.01%,18.00%。播期提前,株高低,茎秆粗壮,抗倒伏,个体绿叶面积大,群体叶面积指数(LAI)高,叶片光合作用能力高,播期每提前10 d成熟期地上干物质分配率:籽粒质量递增率2.26%,植株营养器官—果穗籽粒间干物质的源—库分配关系改变,穗粒质量、百粒质量提高和籽粒增产。研究认为:华北地区冬小麦—夏玉米一年两熟区充分利用气候变暖增加的热量资源,合理调配茬口,夏玉米适期早播,延长生育期和籽粒灌浆时间,可有效提高单产。

关键词：夏玉米华北北部播种期生长特征增产效果

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基于NPP VIIRS数据和SEBS模型的河南省冬小麦蒸散量估算与时空特征

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中国生态农业学报（中英文） 2023年第4期31卷 587-597页

作者：李颖陈怀亮梁辰苏伟贺添中国气象局·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 哈尔滨市气象局哈尔滨150028 郑州大学生态与环境学院郑州450001 中国农业大学土地科学与技术学院北京100083 郑州大学地球科学与技术学院郑州450001

农田蒸散量(evapotranspiration,ET)是农田水热交换过程的关键变量,准确估算农田ET对了解农田土壤水分变化动态,监测预测作物旱情,指导科学灌溉等具有重要作用。将Suomi NPP(National Polar-orbiting Partnership)卫星的新型遥感数据源... 详细信息

农田蒸散量(evapotranspiration,ET)是农田水热交换过程的关键变量,准确估算农田ET对了解农田土壤水分变化动态,监测预测作物旱情,指导科学灌溉等具有重要作用。将Suomi NPP(National Polar-orbiting Partnership)卫星的新型遥感数据源可见光红外成像辐射仪(visible infrared imaging radiometer suite,VIIRS)数据用于ET反演,基于地表能量平衡理论,将NPP VIIRS反演的地表温度、地表反照率等参数和优化计算的VIIRS NDVI(normalized difference vegetation index)数据,与SRTM DEM数据和气象观测数据输入地表能量平衡系统(surface energy balance system,SEBS)模型,估算了2016—2018年河南省冬小麦关键生育时期——返青期至灌浆期的农田ET(VIIRS ET)。分别对比了VIIRS ET与彭曼公式(Penman-Monteith,P-M)计算的P-M ET、大型土壤蒸渗仪实测Real ET和MODIS(moderate-resolution imaging spectroradiometer)数据估算ET(MODIS ET)的结果,并进行了ET时空变化特征分析。结果表明,VIIRS ET与Real ET的RMSE为0.203 mm·d^(–1),且VIIRS ET与P-M ET和MODIS ET均具有较高的一致性。该方法可为利用NPP VIIRS数据和SEBS模型估算ET提供方法、技术上的支持。研究区冬小麦关键生育时期ET的时间特征表现为自返青期后逐日上升,抽穗期达到最大值,灌浆期开始下降的趋势,与冬小麦生长发育规律具有较好的一致性。综合空间特征来看,在关键生育时期河南省冬小麦ET均呈现中部和东南部较高,向西北部和西南部逐渐降低的趋势,与灌溉条件具有较强的对应性。河南省冬小麦ET时空特征可为河南省农业水资源管理、分配和高效利用等提供重要依据。

关键词：河南省冬小麦蒸散量地表能量平衡系统(SEBS) NPP VIIRS数据

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河南省冬小麦籽粒质量评价的气象指标分析

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气象与环境学报 2024年第2期40卷 69-76页

作者：成林韩耀杰胡程达中国气象局·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450000 河南省气象科学研究所河南郑州450000

选用2008年、2010—2014年、2019年河南省共630份冬小麦样本及对应时段的气象资料,采用多重比较、Logistic多元回归等方法,构建河南省冬小麦籽粒质量达二等及以上的气象指标。结果表明:冬小麦籽粒容重与花粒期平均空气相对湿度呈显著负... 详细信息

选用2008年、2010—2014年、2019年河南省共630份冬小麦样本及对应时段的气象资料,采用多重比较、Logistic多元回归等方法,构建河南省冬小麦籽粒质量达二等及以上的气象指标。结果表明:冬小麦籽粒容重与花粒期平均空气相对湿度呈显著负相关,与日照时数呈显著正相关;籽粒不完善粒与空气相对湿度、降水量和降水日数为显著正相关;冬小麦籽粒质量与各旬气象因子的相关性呈动态变化。不同地区影响冬小麦籽粒容重的关键气象因子不同,河南北部地区为光照和气温,河南东部主要为气温,河南南部为气温和降水量。冬小麦籽粒质量气象指标评价等级与实际籽粒质量等级指标的一致率为84%,不完善粒评价一致率为100%。近30 a河南省冬小麦质量气象等级达二等的平均频率为79.7%(除河南西部),气象条件整体上有利于河南省冬小麦籽粒质量的提高。

关键词：籽粒容重不完善粒气温日较差气象因子

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云南台风降水特征及DSAEF_LTP模型降水模拟研究

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热带气象学报 2024年第5期40卷 811-821页

作者：文刚马蕴琦张明欣丁晨晨王国芳耿浩云南电网有限责任公司电力科学研究院云南昆明650217 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 河南省气象台河南郑州450003 云南机场集团有限责任公司丽江机场云南丽江674100 中国气象局公共气象服务中心北京100081

针对云南地区,利用1960—2019年中国气象局上海台风研究所台风最佳路径资料、国家气象信息中心地面逐日降水资料进行统计分析,研究了影响云南的221个历史台风活动特征和降水特征,并基于登陆台风的动力统计相似集合预报(DSAEF_LTP)模型对... 详细信息

针对云南地区,利用1960—2019年中国气象局上海台风研究所台风最佳路径资料、国家气象信息中心地面逐日降水资料进行统计分析,研究了影响云南的221个历史台风活动特征和降水特征,并基于登陆台风的动力统计相似集合预报(DSAEF_LTP)模型对2016—2019年的5个目标台风进行模拟,结果显示:(1)平均每年有3.7个台风影响云南,数量呈现减少趋势;影响季节主要集中在7—9月,其中7—8月最盛;影响期间最大强度以强热带风暴和台风级别为主。影响路径通常为西北行和西行路径,登陆点多集中在海南岛、广东西部和广西沿海,移动到云南的台风较少;(2)221个影响云南的历史台风中共有119个产生暴雨量级的日降水,台风暴雨平均日降水量比普通暴雨更大。从空间分布来看,云南北部台风暴雨频次相对较高,但极值降水更易发生在云南南部;(3)DSAEF_LTP模型整体预报效果较好,成功模拟出了台风的降水中心,且相对数值模式预报结果具有一定优势,对云南的台风强降水预报有指示意义。

关键词：台风暴雨特征 DSAEF_LTP模型降水模拟云南

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河南生态农业气象科技服务的需求与发展趋势分析

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农业灾害研究 2024年第6期14卷 175-177页

作者：曾培培河南省气象服务中心河南郑州450003 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

在推进生态农业发展的过程中,气象科技服务发挥着重要的作用。概括了河南生态农业气象科技服务的区域特点及必要性,分析了河南生态农业气象科技服务的需求,探讨了生态农业气象科技服务技术融合与创新、服务个性化与定制化、服务智慧化... 详细信息

在推进生态农业发展的过程中,气象科技服务发挥着重要的作用。概括了河南生态农业气象科技服务的区域特点及必要性,分析了河南生态农业气象科技服务的需求,探讨了生态农业气象科技服务技术融合与创新、服务个性化与定制化、服务智慧化与自动化、服务多元化与综合化等的发展趋势,以期提升河南生态农业气象科技服务的效率和质量,促进生态农业的可持续发展。

关键词：河南生态农业气象科技服务服务需求

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河南省气象为农服务培训现状及需求调查分析

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智慧农业导刊 2024年第5期4卷 51-54页

作者：毛洋洋河南省气象科学研究所郑州450003 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

河南作为农业大省,粮食安全至关重要。作者从事河南省气象培训教育工作多年,对河南省气象为农服务培训现状进行分析总结,并在全省范围内开展气象为农服务培训需求调查,对调查结果进行深入分析。其目的是对以后河南省气象为农服务培训的... 详细信息

河南作为农业大省,粮食安全至关重要。作者从事河南省气象培训教育工作多年,对河南省气象为农服务培训现状进行分析总结,并在全省范围内开展气象为农服务培训需求调查,对调查结果进行深入分析。其目的是对以后河南省气象为农服务培训的发展、课程内容设计、培训方式等提出合理的建议,以期形成科学培训体系达到良好的培训效果,提高河南省气象为农服务职工的综合素质,满足各层次职工对气象为农服务培训的需求。

关键词：河南省教育培训气象为农服务调查分析培训效果

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河南省冬小麦灌浆期连阴雨灾害风险评估

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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

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2020年8月黄河中游致洪暴雨气象水文特征

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气象科学 2023年第3期43卷 358-369页

作者：乔春贵王君梁钰杨立志中国气象局·河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室郑州450003 黄河流域气象中心郑州450003 河南省气象台郑州450003 河南省气象学会郑州450003 河南省气象科学研究所郑州450003 河南省气象探测数据屮心郑州450003

利用ECMWF提供的ERA5再分析资料(分辨率0.25°×0.25°)和黄河流域加密的气象水文实况资料,分析了降水集中期的气象水文特征。结果表明:平均中纬度低槽、南亚高压和阻塞高压偏强,副热带高压位置偏西、偏北,且异常偏强是造成... 详细信息

利用ECMWF提供的ERA5再分析资料(分辨率0.25°×0.25°)和黄河流域加密的气象水文实况资料,分析了降水集中期的气象水文特征。结果表明:平均中纬度低槽、南亚高压和阻塞高压偏强,副热带高压位置偏西、偏北,且异常偏强是造成2020年8月黄河中游持续性强降水的主要环流背景;水汽输送较常年同期偏多,来自东海和孟加拉湾的东南和西南暖湿气流沿副热带高压边缘不断输送到黄河中游地区,并和中纬度低槽携带的冷空气在此交汇形成持续性的强降水。水文特征分析表明,导致潼关水文站出现3次洪水的较大面雨量,主要来源于潼关以上的8个子流域;2020年8月的洪水超过2011年9月的,为潼关站近20 a来的最大的洪水过程;5号和6号洪水连续超过编号标准的时长,为120 h和44 h,最大流量达6300 m^(3)·s^(-1);流量开始增加的时间落后降水开始的时间12 h~3 d,峰值落后降水结束的时间12 h~4 d;黄河支流水文站的流量峰值与水文站所在子流域降水范围、量级呈正相关,流入潼关站的流量从大到小依次为龙门站、华县站、状头站和河津站。历史对比表明,2020年8月黄河中游累积面雨量为近30 a来最大,北部6个子流域面雨量表现更为极端,降水持续时间更长。

关键词：黄河中游南亚高压副热带高压编号洪水气象水文特征

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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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