黄淮海地区干热风灾害致灾因子时空特征分析
发布时间：2021-08-20 20:05
黄淮海地区是我国冬小麦主产区,也是干热风灾害危害最重、影响最广的地区,本研究利用黄淮海冬麦主产区81个站点1961-2017年的逐日气象数据和冬小麦生育期资料,分析了该地区小麦成熟期和干热风致灾因子的时空变化特征。在81个测站中,有23个成熟期提前趋势显著或极显著,但大部地区成熟期变化趋势不显著,有63%的站点未通过显著性检验。对干热风致灾因子达标日数和相似系数的分析表明,达到干热风灾害阈值的概率依次为14:00风速> 14:00相对湿度>日最高气温,最高气温是形成干热风的主要限制因素,轻干热风的发生最高气温和相对湿度起主要作用,重干热风则是高温胁迫起决定作用,低湿条件使胁迫加重,风速只起辅助作用。揭示了该地区干热风危害总体减轻的气象条件基础,即干热风3要素表现为最高气温略降、14:00相对湿度略增、14:00风速明显减小的特征,3要素均向有利于减轻干热风发生的方向变化,对于冬小麦籽粒灌浆和产量形成是有利的。但灌浆成熟期内最低气温的显著升高,意味着气温日较差减小、小麦夜间呼吸消耗增大,对其干物质积累和产量形成带来潜在不利影响。
【文章来源】：自然灾害学报. 2020,29(01)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
研究区域与代表站点分布
黄淮海地区1981-2017年冬小麦成熟期变化的气候倾向率如图2所示。全部81个测站中，成熟期提前和推后的站点各有49个和32个，分别占60%、40%。其中，有15个站点提前趋势极显著(P<0.01)，线性倾向率在-3.0～-1.1 d/10a，有8个站点提前趋势显著(P<0.05);有3个站点成熟期推后趋势极显著，线性倾向率在1.4～-3.3 d/10a,4个站点成熟期推后趋势显著;其余51个站点(占比63%)成熟期变化未通过显著性检验。从空间分布来看，成熟期显著提前的站点主要位于河南西部、安徽北部、河北东北部和京津部分地区，其余大部地区、包括干热风多发的河北中南部、河南北部、山东北部和西部等地，成熟期变化趋势不明显。就各省区域平均来看，京津冀、河南、山东、江苏北部平均成熟期变化均未通过显著性检验，仅安徽北部气候倾向率为-0.9 d/10a，提前趋势显著(P<0.05)。2.2 气象要素达标日数与相似系数
黄淮海地区小麦扬花灌浆期间，京津冀、山东西部和北部、河南北部等地日最高气温年均达到轻、重干热风等级阈值日数分别为4-8天、1-2.5天(图3(a)、(d))。京津冀、山东大部、河南北部等地14∶00相对湿度达到轻、重干热风等级阈值的日数分别为4-12天和2-10天(图3(b)、(e))。14∶00风速达到轻、重干热风等级阈值的日数自东向西由沿海向内陆逐渐减少，大部地区可分别达到22-28天和18-25天(图3(c)、(f))。可以看出，三要素中14∶00风速最容易达到干热风指标阈值，14∶00相对湿度次之，日最高气温达标日数最少，日最高气温是决定干热风发生与否的主要限制因素。为了定量分析各要素在干热风发生中的作用，利用各站单一要素达标日数与实际干热风日数计算相似系数。结果表明，日最高气温与轻、重干热风的相似系数分别为0.99、0.97，相似性属于很好和好;14∶00相对湿度与轻、重干热风的相似系数分别为0.99、0.94，相似性也达到很好和好;14∶00风速与轻、重干热风的相似系数分别为0.91、0.81，相似性为一般和差。说明轻干热风的发生最高气温和相对湿度起主要作用，风速起辅助作用;重干热风则是异常高温胁迫起决定作用，低湿使胁迫加重，此时即便风速较低，也会对小麦灌浆结实造成危害。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于综合强度指数的黄淮海地区干热风灾害时空特征[J]. 李森,郭安红,韩丽娟,张蕾,李祎君,黄彬香. 自然灾害学报. 2019(01)
[2]中国夏玉米和冬小麦生育期对历史及未来水热条件的响应[J]. 崔耀平,秦耀辰,肖登攀,刘素洁,李楠,路婧琦,陈友民. 地理与地理信息科学. 2018(04)
[3]1961—2015年黄淮海地区冬小麦干热风灾害时空分布特征[J]. 李森,韩丽娟,郭安红,李茂松,王纯枝,李祎君. 生态学报. 2018(19)
[4]气候变暖背景下华北平原冬小麦生育期温度条件变化趋势分析[J]. 谭凯炎,邬定荣,赵花荣. 中国农业气象. 2017(06)
[5]基于GIS的河南省冬小麦干热风风险评估及区划[J]. 李香颜,张金平,陈敏. 自然灾害学报. 2017(03)
[6]主要生育期气候变化对河南省冬小麦生长及产量的影响[J]. 成林,李彤霄,刘荣花. 中国生态农业学报. 2017(06)
[7]基于湿润指数的近55年安康地表干湿变化趋势及周期研究[J]. 刘宇峰,原志华,吴林,张莉. 自然灾害学报. 2016(03)
[8]鲁西南干热风发生规律及统计预测模型[J]. 张翠英,樊景豪,张斌. 干旱气象. 2016(01)
[9]气候变化情景下黄淮海冬麦区农业气候资源变化特征[J]. 褚荣浩,申双和,吕厚荃,李萌,谭诗琪. 科学技术与工程. 2015(26)
[10]气候变化对黄淮海平原冬小麦产量和耗水的影响及品种适应性评估[J]. 胡实,莫兴国,林忠辉. 应用生态学报. 2015(04)
本文编号：3354144
【文章来源】：自然灾害学报. 2020,29(01)北大核心CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
研究区域与代表站点分布
黄淮海地区1981-2017年冬小麦成熟期变化的气候倾向率如图2所示。全部81个测站中，成熟期提前和推后的站点各有49个和32个，分别占60%、40%。其中，有15个站点提前趋势极显著(P<0.01)，线性倾向率在-3.0～-1.1 d/10a，有8个站点提前趋势显著(P<0.05);有3个站点成熟期推后趋势极显著，线性倾向率在1.4～-3.3 d/10a,4个站点成熟期推后趋势显著;其余51个站点(占比63%)成熟期变化未通过显著性检验。从空间分布来看，成熟期显著提前的站点主要位于河南西部、安徽北部、河北东北部和京津部分地区，其余大部地区、包括干热风多发的河北中南部、河南北部、山东北部和西部等地，成熟期变化趋势不明显。就各省区域平均来看，京津冀、河南、山东、江苏北部平均成熟期变化均未通过显著性检验，仅安徽北部气候倾向率为-0.9 d/10a，提前趋势显著(P<0.05)。2.2 气象要素达标日数与相似系数
黄淮海地区小麦扬花灌浆期间，京津冀、山东西部和北部、河南北部等地日最高气温年均达到轻、重干热风等级阈值日数分别为4-8天、1-2.5天(图3(a)、(d))。京津冀、山东大部、河南北部等地14∶00相对湿度达到轻、重干热风等级阈值的日数分别为4-12天和2-10天(图3(b)、(e))。14∶00风速达到轻、重干热风等级阈值的日数自东向西由沿海向内陆逐渐减少，大部地区可分别达到22-28天和18-25天(图3(c)、(f))。可以看出，三要素中14∶00风速最容易达到干热风指标阈值，14∶00相对湿度次之，日最高气温达标日数最少，日最高气温是决定干热风发生与否的主要限制因素。为了定量分析各要素在干热风发生中的作用，利用各站单一要素达标日数与实际干热风日数计算相似系数。结果表明，日最高气温与轻、重干热风的相似系数分别为0.99、0.97，相似性属于很好和好;14∶00相对湿度与轻、重干热风的相似系数分别为0.99、0.94，相似性也达到很好和好;14∶00风速与轻、重干热风的相似系数分别为0.91、0.81，相似性为一般和差。说明轻干热风的发生最高气温和相对湿度起主要作用，风速起辅助作用;重干热风则是异常高温胁迫起决定作用，低湿使胁迫加重，此时即便风速较低，也会对小麦灌浆结实造成危害。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于综合强度指数的黄淮海地区干热风灾害时空特征[J]. 李森,郭安红,韩丽娟,张蕾,李祎君,黄彬香. 自然灾害学报. 2019(01)
[2]中国夏玉米和冬小麦生育期对历史及未来水热条件的响应[J]. 崔耀平,秦耀辰,肖登攀,刘素洁,李楠,路婧琦,陈友民. 地理与地理信息科学. 2018(04)
[3]1961—2015年黄淮海地区冬小麦干热风灾害时空分布特征[J]. 李森,韩丽娟,郭安红,李茂松,王纯枝,李祎君. 生态学报. 2018(19)
[4]气候变暖背景下华北平原冬小麦生育期温度条件变化趋势分析[J]. 谭凯炎,邬定荣,赵花荣. 中国农业气象. 2017(06)
[5]基于GIS的河南省冬小麦干热风风险评估及区划[J]. 李香颜,张金平,陈敏. 自然灾害学报. 2017(03)
[6]主要生育期气候变化对河南省冬小麦生长及产量的影响[J]. 成林,李彤霄,刘荣花. 中国生态农业学报. 2017(06)
[7]基于湿润指数的近55年安康地表干湿变化趋势及周期研究[J]. 刘宇峰,原志华,吴林,张莉. 自然灾害学报. 2016(03)
[8]鲁西南干热风发生规律及统计预测模型[J]. 张翠英,樊景豪,张斌. 干旱气象. 2016(01)
[9]气候变化情景下黄淮海冬麦区农业气候资源变化特征[J]. 褚荣浩,申双和,吕厚荃,李萌,谭诗琪. 科学技术与工程. 2015(26)
[10]气候变化对黄淮海平原冬小麦产量和耗水的影响及品种适应性评估[J]. 胡实,莫兴国,林忠辉. 应用生态学报. 2015(04)
本文编号：3354144
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3354144.html
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