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应用生态学报 2017年第1期28卷 180-190页

作者：李阳景元书秦奔奔气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 江苏省农业气象重点实验室南京210044 南京信息工程大学应用气象学院南京210044

农田水热通量的变化特征以及气候学足迹分析对加强区域气候资源管理和提高红壤地区水热资源利用率有重要意义.利用低丘红壤区的大孔径闪烁仪和自动气象站数据,在保证数据质量的基础上,详细分析了低丘红壤区农田在非雨季、作物生长旺期... 详细信息

农田水热通量的变化特征以及气候学足迹分析对加强区域气候资源管理和提高红壤地区水热资源利用率有重要意义.利用低丘红壤区的大孔径闪烁仪和自动气象站数据,在保证数据质量的基础上,详细分析了低丘红壤区农田在非雨季、作物生长旺期不同时间尺度水热通量的变化特征和观测通量的源区分布特征.结果表明:水热通量的日变化呈单峰型,但与晴天相比较,多云天的日变化曲线波动更为复杂;无论是旬尺度还是月尺度,8月的水热通量整体上都大于9月,且净辐射通量都更多地用于潜热交换,但9月潜热通量所占净辐射比例相较于8月有所减少,感热通量则相反;受气象条件(尤其是风)、稳定度和下垫面状况影响,不同时间尺度的观测通量源区特征不同;结合下垫面作物来看,不同时间尺度源区的通量贡献来源也不同.

关键词：水热通量大孔径闪烁仪农田气候学足迹

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安徽省一季稻产量灾损风险评价

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中国农业气象 2017年第8期38卷 488-495页

作者：郭建茂谢晓燕吴越王锦杰申双和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南京210044 江苏省农业气象重点实验室南京210044 南京信息工程大学应用气象学院南京210044

利用安徽省1981-2014年50个市(县)一季稻产量资料,采用直线滑动平均方法计算一季稻相对气象产量,通过正交经验分解(EOF)分析一季稻相对气象产量的时空变化特征,并从一季稻产量灾损角度出发,采用灾年平均减产率、产量变异系数、减产风险... 详细信息

利用安徽省1981-2014年50个市(县)一季稻产量资料,采用直线滑动平均方法计算一季稻相对气象产量,通过正交经验分解(EOF)分析一季稻相对气象产量的时空变化特征,并从一季稻产量灾损角度出发,采用灾年平均减产率、产量变异系数、减产风险指数及区域农业水平指数作为产量灾损风险评估指标,对安徽一季稻产量灾损进行风险区划。结果表明:研究期内安徽省各市(县)一季稻产量变化趋势一致,北部增产或减产较南部明显,2005年之前安徽一季稻产量波动剧烈;不同产量灾损评估指标在空间上表现出一定的地域性和连续性,灾年平均减产率、产量变异系数和减产风险指数均表现为北部数值高于南部,区域农业水平指数呈现由东北向西南减小的趋势。根据产量灾损综合风险指数区划结果,研究区域内北部灾损风险高于南部,风险高值区和中值区主要分布在沿淮、江淮北部,风险低值区面积最广,主要位于皖南山区、沿江地区及江淮南部。

关键词：一季稻相对气象产量产量灾损区域农业水平指数

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河北省夏玉米生长季干旱时空特征及对夏玉米产量的影响

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江苏农业科学 2018年第10期46卷 69-74页

作者：番聪聪胡正华黄进申双和尤新媛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/大气环境中心江苏南京210044 南京信息工程大学应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室江苏南京210044

河北省作为夏玉米主要生产地,由于降水时空分布不均,干旱频发,威胁粮食安全。基于1961—2014年河北省19个气象站点降水数据,计算标准化降水指数(standardized precipitation index,简称SPI),通过Arc GIS得到干旱的空间分布,并对SPI进行M... 详细信息

河北省作为夏玉米主要生产地,由于降水时空分布不均,干旱频发,威胁粮食安全。基于1961—2014年河北省19个气象站点降水数据,计算标准化降水指数(standardized precipitation index,简称SPI),通过Arc GIS得到干旱的空间分布,并对SPI进行MK趋势检验,研究夏玉米生长季干旱特征。运用SPSS软件,对SPI与夏玉米产量进行相关性分析。结果表明,短时间尺度的SPI指数能够较好地描述河北省干旱实际情况。20世纪90年代后干旱发生次数多于20世纪90年代前。生长季内,6—9月干旱频率分别为15.8%、16.4%、16.3%、14.7%,7—8月干旱发生情况较为严重,且SPI呈下降(变干)的趋势,干旱趋势显著。在空间分布上,张家口、遵化、南宫站干旱发生频率较高,均达到17.6%以上。邢台、承德、围场则较为湿润,干旱发生频率在13.9%以下。总体来看,河北省东北部和南部干旱发生频率小,西北部和中部干旱频率较高。玉米产量与SPI在7—8月相关性显著。

关键词：干旱夏玉米标准化降水指数产量河北省

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黄土高原土壤湿度对地表能量和大气边界层影响的观测研究

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高原气象 2019年第4期38卷 705-715页

作者：马英赛孟宪红韩博余晔吕世华栾澜李光伟中国科学院西北生态环境资源研究院/寒旱区陆面过程与气候变化重点实验室甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 中山大学大气科学学院广东省气候变化与自然灾害研究重点实验室广东珠海519082 中国科学院平凉陆面过程与灾害天气观测研究站甘肃平凉744015 成都信息工程大学大气科学学院/高原大气与环境四川省重点实验室四川成都610225 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 印第安纳大学伯明顿分校地球大气科学学院美国印第安纳州47408

利用黄土高原区域甘肃平凉地区陆面过程与灾害天气观测研究站2016-2017年夏季(6-8月)晴好天气下的观测资料,定量分析了平凉地区土壤湿度在干、中、湿三种不同状况下对地表辐射和地表能量分配及大气边界层的影响,并根据总体变化趋势,将... 详细信息

利用黄土高原区域甘肃平凉地区陆面过程与灾害天气观测研究站2016-2017年夏季(6-8月)晴好天气下的观测资料,定量分析了平凉地区土壤湿度在干、中、湿三种不同状况下对地表辐射和地表能量分配及大气边界层的影响,并根据总体变化趋势,将土壤湿度进一步分为干、中区间(0.158~0.220 m^3·m^-3)和中、湿区间(0.179~0.325 m^3·m^-3),与波文比、感热通量、潜热通量进行相关性分析,从而探究土壤湿度通过影响地表能量分配和大气边界层进而影响降水的可能物理机制。结果表明:(1)土壤湿度变化对反照率影响相对较小,对波文比影响显著,主要是影响感热、潜热变化,即影响地表能量分配过程。随着土壤湿度增加,潜热增大,感热减小,波文比显著降低;土壤湿度变化对地表净辐射影响显著,主要影响净长波辐射变化,随着土壤湿度增加,净短波辐射呈现略微增加,净长波辐射显著增加。(2)土壤湿度分区间分析结果显示,土壤湿度在干、中区间(0.158~0.220 m^3·m^-3)对潜热通量以及边界层高度的影响相比土壤湿度在中、湿区间(0.179~0.325 m^3·m^-3)的影响更大,即土壤偏干情况下,地表通量变化和大气边界层发展更显著。此次观测数据定量分析结果与理论机理较为一致,表明该观测数据的可靠性,可为数值模式在黄土高原区域的模拟提供重要的数据基础。

关键词：黄土高原土壤湿度波文比地表辐射通量地表湍流通量大气边界层高度

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有机-无机氮肥施用对滨海盐土稻田CH_4和N_2O排放及综合温室效应的影响

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生态环境学报 2018年第11期27卷 2065-2072页

作者：孙丽英马煜春邬明伟饶旭东张宇刘文秀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/南京信息工程大学应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室江苏南京210044 中国科学院南京土壤研究所/土壤与农业可持续发展国家重点实验室江苏南京210008 中化化肥有限公司江苏分公司江苏南京210019 苏州市耕地质量保护站江苏苏州215000

不同类型氮肥对稻田温室气体排放的影响已有较多研究,然而有关不同类型氮肥对滨海盐土稻田温室气体排放的影响却鲜有报道。为了评估不同类型氮肥对稻田生态系统综合温室效应(GWP)和温室气体强度(GHGI)的影响,在充分考虑农业化学品投入(... 详细信息

不同类型氮肥对稻田温室气体排放的影响已有较多研究,然而有关不同类型氮肥对滨海盐土稻田温室气体排放的影响却鲜有报道。为了评估不同类型氮肥对稻田生态系统综合温室效应(GWP)和温室气体强度(GHGI)的影响,在充分考虑农业化学品投入(Ei)和农事操作(Eo)所引起的碳排放基础上,设置4个田间处理试验,分别为不施氮肥(N0)、施用无机氮肥(Nu)、施用有机氮肥(Nw)、施用有机-无机混合氮肥(Nm),于2016年6月—2016年10月采用静态暗箱-气相色谱法对滨海盐土稻田温室气体排放通量进行观测与比较研究,结果可为寻求适宜的施肥方案以减缓滨海盐土稻田生态系统温室气体排放提供科学依据。结果表明:与N0处理相比,Nu、Nm和Nw处理稻田CH4累积排放通量分别显著提高了42.1%(P<0.05)、63.1%(P<0.05)和67.2%(P<0.05);N2O累积排放通量分别提高了83.5%(P<0.05)、78.0%(P<0.05)和37.8%(P=0.095)。与N0处理相比,Nu、Nm和Nw处理稻田GWP分别显著提高了51.3%(P<0.05)、66.9%(P<0.05)和70.3%(P<0.05);水稻产量分别显著提高了44.0%(P<0.05)、77.5%(P<0.05)和38.4%(P<0.05),其中,Nm处理的水稻产量显著高于Nu和Nw处理(P<0.05)。Nm处理稻田GHGI较Nu和Nw处理分别降低了12.3%(P=0.32)和23.7%(P<0.05)。综合对比3种不同类型氮肥处理的GWP和GHGI,推荐使用Nm施肥方案,以提高滨海盐土区稻田的水稻产量,并降低其GHGI。

关键词：有机氮肥无机氮肥稻田综合温室效应温室气体强度

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1961～2011年长江中下游地区一季稻洪涝灾害时空变化及风险评估

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科学技术与工程 2017年第2期17卷 22-30页

作者：马润佳申双和陶苏林南京信息工程大学应用气象学院南京210044 南京信息工程大学气象灾害预警预报与评估协同创新中心南京210044

为探究长江中下游地区一季稻洪涝灾害的变化规律和风险分布,利用该地区1961~2011年气象观测资料和1980~2011年一季稻发育期资料、面积产量数据,以累积湿润指数为基础构建灾害辨识指标,分析了一季稻洪涝灾害的时空变化。综合考虑致灾因... 详细信息

为探究长江中下游地区一季稻洪涝灾害的变化规律和风险分布,利用该地区1961~2011年气象观测资料和1980~2011年一季稻发育期资料、面积产量数据,以累积湿润指数为基础构建灾害辨识指标,分析了一季稻洪涝灾害的时空变化。综合考虑致灾因子危险性、孕灾环境脆弱性和承灾体暴露性建立风险评估模型,完成了风险度区划。结果表明:1近51年长江中下游一季稻洪涝灾害年际变化显著,除重度洪涝外均呈增加态势;大部分地区灾害发生频次为30~90次,高发区在湘鄂交界西部地区。2一季稻洪涝灾害发生概率高值区在长江沿岸地区和浙江东南沿海地区,达30%以上;灾损率为3.2%~5.2%,大致呈阶梯分布,从东到西逐渐减小;大部分地区种植比率低于10%,江苏省的种植比率明显高于其他省;风险度分布大致以长江为轴,由长江沿岸向外逐渐递减,最高值出现在湖南石门,达0.24。

关键词：一季稻洪涝灾害风险评估模型长江中下游地区

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热气候指数评价1981~2014年南京夏季舒适度

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科学技术与工程 2017年第4期17卷 132-136页

作者：周文娟申双和南京信息工程大学应用气象学院南京信息工程大学气象灾害预警预报与评估协同创新中心南京210044

根据南京市1981~2014年6~9月的逐日气象资料,采用多节点热生理评估模型——UTCI模型,对南京市夏季舒适度进行了研究。结果表明:南京近34 a来UTCI值和高温不舒适日数均呈缓慢增长趋势,增长速率分别为0.16℃/10 a和0.08 d/10 a。高温不舒... 详细信息

根据南京市1981~2014年6~9月的逐日气象资料,采用多节点热生理评估模型——UTCI模型,对南京市夏季舒适度进行了研究。结果表明:南京近34 a来UTCI值和高温不舒适日数均呈缓慢增长趋势,增长速率分别为0.16℃/10 a和0.08 d/10 a。高温不舒适日主要集中在7月和8月,超过总数的90%;特别进入21世纪后,7月下旬和8月上旬高频率年份增多。近16 a南京高温不舒适日数首尾持续时间呈减少趋势,且相对稳定,约为50 d/a。与温湿指数和经典三要素模型对比,UTCI模型下的高温不舒适日数与高温日数有较好的一致性。UTCI考虑多重气候因素和服装要素,评价结果更接近于人体真实热状态,且更具参考价值。

关键词：热气候指数南京高温不舒适日数

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南京信息工程大学气候预测系统1.0版简介

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大气科学学报 2020年第1期43卷 128-143页

作者：贺嘉樱伍继业罗京佳南京信息工程大学大气科学学院-气候与应用前沿研究院/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江苏南京210044

南京信息工程大学气候预测系统1.0版(NUIST CFS1.0)是基于日本海洋科学技术开发机构(JAMSTEC)的SINTEX-F模式发展而来,可以实现对全球气候异常的季节-年际预测。对过去近40 a的集合历史回报预测试验结果的评估发现,该预测系统对热带太... 详细信息

南京信息工程大学气候预测系统1.0版(NUIST CFS1.0)是基于日本海洋科学技术开发机构(JAMSTEC)的SINTEX-F模式发展而来,可以实现对全球气候异常的季节-年际预测。对过去近40 a的集合历史回报预测试验结果的评估发现,该预测系统对热带太平洋和印度洋海温异常具有良好的预测技巧,并且该系统能提前1.5~2 a对ENSO(Nino3.4指数)做出有技巧的预测(即相关系数达0.5),同时也可以提前1~2个季节对印度洋偶极子(IOD)做出有较高技巧的预测,展现了对主要热带气候信号的良好预测技巧。但是与国内外所有动力模式预测系统类似,该系统对东亚地区的气候异常预测还存在较大的不足。考虑到ENSO对东亚地区气候异常的强烈影响,本文尝试去除与ENSO预测相关的系统偏差来初步订正东亚地区夏季温度异常和降水距平百分率的预测结果。对比订正前后的结果表明,这一简单的订正方法有助于提高我国气候异常的预测准确率。同时选取2019年夏季气温异常和降水距平百分率的实时预测结果作为个例进行分析,发现订正能够提供一定的技巧改善,但与观测结果相比仍存在较大偏差,需要在今后的工作中不断改进完善。此外,本文也初步评估了NUIST CFS1.0对我国冬春季的气候预测技巧,并提供了经简单订正后的2019/2020年冬季和2020年春季的实时预测结果。

关键词：南信大气候预测系统气候模式气候预测预测结果订正

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基于GIS技术的巴中市农业气象干旱灾害风险区划

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中国农学通报 2018年第7期34卷 124-133页

作者：贾桂兰郭建茂雍燕亓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/江苏省农业气象重点实验室/应用气象学院南京210044 四川省巴中市气象局四川巴中636000

为了提升干旱气象灾害风险管理和决策水平,减轻灾害造成的损失,笔者利用巴中市及其周边市、县1981—2015年的气象观测资料和历史干旱灾害资料,根据干旱发生的时段分为春旱、夏旱、伏旱、秋干、冬干,综合巴中各县区的气象、社会、自然、... 详细信息

为了提升干旱气象灾害风险管理和决策水平,减轻灾害造成的损失,笔者利用巴中市及其周边市、县1981—2015年的气象观测资料和历史干旱灾害资料,根据干旱发生的时段分为春旱、夏旱、伏旱、秋干、冬干,综合巴中各县区的气象、社会、自然、灾害防御及地理信息数据(1:5万)基于GIS平台,应用灾害风险评价的理论和技术,结合风险指数、自然断点和加权综合评价的方法,绘制出巴中市干旱灾害风险区划图。结果表明,巴中市农业气象干旱的风险呈现北高南低的趋势,北部高风险区较南部低风险区海拔高、河网密度小、经济水平低是其风险较高的主要原因。

关键词：农业气象干旱风险区划巴中市

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北方地区叶面积指数变化对蒸散和产水量的影响

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中国生态农业学报 2017年第8期25卷 1206-1215页

作者：柳艺博胡正华李琪张雪松张琪南京信息工程大学应用气象学院/江苏省农业气象重点实验室南京210044 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南京210044

越来越多的证据表明伴随植树造林/再造林等工程实施,我国北方地区叶面积指数(LAI)近年来变化明显。但有关植树造林等引起的LAI变化对水循环的影响仍存在争议。本研究利用卫星遥感LAI数据和生态过程模型(BEPS)评价了2000—2014年北方地区... 详细信息

越来越多的证据表明伴随植树造林/再造林等工程实施,我国北方地区叶面积指数(LAI)近年来变化明显。但有关植树造林等引起的LAI变化对水循环的影响仍存在争议。本研究利用卫星遥感LAI数据和生态过程模型(BEPS)评价了2000—2014年北方地区LAI变化对蒸散和产水量的影响。首先评价了北方地区LAI的变化趋势;在此基础上采用"去趋势"法去除LAI变化趋势而仅保留其年际变化;而后分别基于原始和去趋势后LAI序列驱动BEPS模拟北方地区蒸散;最后基于两种情景比较分析LAI变化对蒸散和产水量的影响。结果表明,北方地区LAI发生显著变化的地区占北方地区面积的20.2%,其中LAI显著升高和显著降低地区面积分别占18.8%和5.5%。在像元尺度上,LAI升高会促进蒸散并降低产水量,LAI降低则相反。在区域尺度上,LAI升高分别对蒸散和产水量产生了显著的正负效应;LAI变化对水循环影响取决于研究区覆盖范围和研究区内LAI升高和降低的比例。考虑到LAI升高对产水量可能产生的负效应和北方地区的缺水危机,未来植树造林活动或许应该考虑更多集中于南方地区。

关键词：叶面积指数蒸散产水量生态过程模型北方地区

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