小麦干热风灾害等级指标构建

发布时间：2020-06-24 15:06

【摘要】：本研究基于历史灾情资料、气象资料、小麦生育期资料、土壤水分资料,以华北黄淮地区、甘肃河西走廊地区小麦干热风灾害为研究对象,在现行气象行业标准《小麦干热风灾害等级》(QX/T 82—2007)(下简称“行标”)基础上,采用历史灾情反演和独立T检验等方法,厘定各土层对干热风灾害影响的相对湿度阈值,利用随机预留样本计算阈值符合率,验证阈值的合理性。基于灾情描述、自组织特征映射网络(SOM)方法划分样本等级,根据各样本气象因子90%-99%置信区间,厘定因子阈值得出最优备选指标,计算回代率,验证指标的合理性。比对最优备选指标与现行行标回代率的差异,最终构建新的基于土壤相对湿度影响阈值的华北黄淮高温低湿型干热风灾害等级指标、华北黄淮雨后青枯型干热风灾害指标,以及甘肃河西高温低湿型干热风灾害等级指标。基于已划分的华北黄淮地区高温低湿型干热风灾害等级样本,探究干热风灾害日的因子极值分布规律,比对指标单气象因子及综合因子的不同时次选取的差异性,选出指标因子组合的最优选时。主要结论如下:(1)整层、分层各土层相对湿度值均符合正态分布,且各土层的A、B类样本土壤相对湿度均相互独立,通过显著性检验。整层、分层土层土壤相对湿度影响干热风灾害的阈值分别在58%-65%、56%-75%之间,阈值均随土层深度增加而增大。(2)整层、分层各土层相对湿度阈值的符合率在72.5%-85%之间,均值在80%左右,可较好的反映出土壤相对湿度对小麦干热风灾害的影响。综合考虑阈值符合率、业务应用等便利性等因素,选取10-20cm土壤相对湿度60%,作为土壤相对湿度对华北黄淮高温低湿型干热风灾害影响的临界阈值。(3)新构建的基于土壤相对湿度的华北黄淮高温低湿型干热风灾害等级指标及甘肃河西高温低湿型干热风灾害等级指标,提升了对干热风致灾因子中的日最高气温影响的反映能力,回代率较行标及取整的最优备选指标提高了17%-37%。现行行标中雨后青枯型干热风指标各气象因子阈值回代率均在72%以上,优于同类型新构建的最优备选指标回代率,仍有较好的适用性。(4)华北黄淮高温低湿型干热风灾害日的指标三因子极值(日最高气温、日最小相对湿度、日最大风速)出现时间段比较一致,A类样本三因子极值主要集中出现在14时,B类样本日最小相对湿度、日最大风速主要集中出现在15时,日最高气温主要出现在16时。(5)干热风指标因子时间选择差异的分析结果,总体上日最高气温的回代率高于14时气温的回代率,日最小相对湿度的回代率与14时相对湿度的回代率差别不大,日最大风速的回代率与14时风速的回代率差别不大。(6)干热风指标气温、相对湿度、风速三因子不同时次指标组合的综合比较结果,新构建的等级指标选取的日最高气温、14时相对湿度和14时风速的因子综合等级回代率最优,均值在60%以上,远高于14时值与日极值的等级回代率。综上验证了新构建的干热风灾害等级指标因子时间选取日最高气温、14时相对湿度、14时风速的合理性。
【学位授予单位】：中国气象科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S512.1;S42
【图文】：

技术路线图,技术路线

技术路线

点分布,气象站,小麦,干热风

研究区域气象站点分布

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