气温影响

气温影响（精选12篇）

气温影响 篇1

短期日负荷预测的准确性对于电网运行方式安排、机组出力安排等都有重要意义。但对于日负荷预测来说, 工作日和休息日负荷曲线差别明显, 另外, 温度对负荷有较大的影响。因此, 本文采用基于温度准则的外推方法, 进行短期负荷预测。

1 预测方法探讨

首先, 根据过去数个同类型日 (即与预测日同“星期几”的类型) 得出预测日的负荷变化系数, 认为同类型日的负荷变化规律相近。然后, 由过去数个同类型日的日负荷数据和温度数据, 通过回归分析, 分别得出日最大负荷与日最高温度、日最小负荷与日最低温度的线性回归方程。最后, 在预测到预测日最高温度和最低温度的情况下, 预测出预测日的最大负荷和最小负荷, 再由预测日的负荷变化系数, 最终求出预测日的各点负荷预测值。

该方法的具体计算步骤为。

确定预测日类型是工作日还是休息日;取和预测日同类型的过去几天负荷并分别归一化, 归一化的方法如下:

其中, Ln (k, i) 为第k日第i小时负荷数据的归一化值;

L (k, i) 为第k日第i小时负荷数据;

Lmin, k为第k日最小负荷数据;

Lmax, k为第k日最大负荷数据;

把上述求得的过去几天负荷归一化系数平均, 得到该类型预测日的日负荷变化系数:

其中, L n (i) 为该类型日第i小时负荷系数。

由过去数个同类型日的日最大负荷、日最小负荷数据和对应的日最高温度、日最低温度数据, 通过线性回归分析, 分别得出日最大负荷与日最高温度、日最小负荷与日最低温度的线性回归方程, 在预测到预测日最高温度和最低温度的情况下, 得出预测日的最大负荷和最小负荷。过程如下:

假定日最大负荷是日最高温度的函数:

日最小负荷是日最低温度的函数:

根据过去几天的日最大负荷和日最小负荷数据及对应的日最高温度和日最低温度数据, 用最小二乘方法确定系数a1、a2、b1、b2。然后, 由预测日的最高温度和最低温度, 得出预测日的最大负荷Lmax和最小负荷Lmin。

计算预测日的各点负荷预测值:

其中, L (i) (i=1, 2, L, 24) —第i小时预测负荷。

上面计算日负荷系数, 是选择最近几个同类型日, 然后取平均值来求得的。实际上可做如下改进:

系数ak的选择原则是越靠近预测日的天, 其对应值越大, 根据是同类型日, 越邻近预测日负荷变化系数越靠近。

2 预测方法应用

利用这种方法选取广州地区两个典型负荷日进行的模拟预测结果如表1和图1、图2所示。

从上面的预测结果可以验证, 上述预测方法准确, 可以用作短期负荷预测。

同时, 我们通过其它负荷日的预测结果验证分析, 可以知道:当天气状况与历史数据比较接近时, 预测的结果还是比较准确的, 但若所使用的历史数据与预测日的天气状况有较大差距时, 预测的结果就有很大误差。

3 下一步工作展望

上述种短期负荷预测方法, 只考虑气温、同类型日对负荷的影响, 实际上, 还有其它因素对负荷造成影响。这些因素需综合起来考虑, 孤立地考虑一种影响因素, 往往会产生较大的误差。从短期负荷预测的角度来看, 影响负荷变化的因素主要有:

(1) 负荷的自然增长, 这主要反映在随着国民经济的发展和人们生活水平的提高而引起的负荷增长。

(2) 时间因素, 包括季节性、工作日和休息日、重大节假日等。一般来说, 负荷是随周期性变化的, 这主要表现在每天的负荷曲线大体上相同。

(3) 气温因素, 在短期负荷预测中, 气温对电力负荷产生很大的影响。

(4) 偶然因素, 有些偶然的因素会使负荷产生较大的变化。

(5) 负荷变化还与电价有关。

下一步要进一步结合各种因素的分析, 进一步完善预测方法, 提高预测的准确性。

参考文献

[1]赵希正, 周小谦, 姜绍俊.中国电力负荷特性分析与预测[J].中国电力出版社, 2002:4～226.

[2]李鹏, 任震.广州电网负荷特性分析及短期预测模型设计[J].电力自动化设备, 2002, 22 (8) :50～53.

气温影响 篇2

合肥气象站迁址对气温观测的影响

以1、4、7三个月合肥市骆岗机场(新站)和合肥市气象科技园(老站)的气温观测资料进行对比分析,结果表明:新老观测站的`温度有显著性差异,平均气温差值为0.7℃.新站各月的平均气温、最低气温、最高气温以及极端气温均比老站低.气温日较差新站大于老站.因此,在使用该站资料时,应考虑由于测站的迁移而产生的差异.

作 者：张弦 吴必文 严平伍琼  作者单位：张弦,严平,伍琼(安徽农业大学,安徽合肥,230036)

吴必文(安徽省气候中心,安徽合肥,230001)

刊 名：安徽农学通报 英文刊名：ANHUI AGRICULTURAL SCIENCE BULLETIN 年，卷(期)：2009 15(3) 分类号：P412 关键词：合肥   台站迁址   气温  

不同下垫面对气温观测的影响分析 篇3

关键词 气温；观测环境；下垫面

中图分类号：P423 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2016）09--02

城市化建设中采用了大量人工构筑物如铺装地面、各种建筑墙面等，引起下垫面发生变化，改变了下垫面的热属性，再加上较多气象观测站的探测环境遭到破坏，导致观测的气象要素记录有所偏差，严重影响了气象探测数据的代表性、连续性。本文以世界气象组织（WMO）发布的地面观测站环境分级标准为切入点，创建台站环境模拟试验场并开展不同场景观测试验，获取不同下垫面环境因素对要素影响的试验数据集，为分析试验资料获得定量结论提供基础资料。

1 试验设计

1.1 试验站点选址

综合考虑场地环境科学合理性、试验安装的便利性、移动无线传输的稳定性以及水电和防雷条件等，经过现场勘查评估，确定成都信息工程学院综合气象观测场为试验站点布设并开展观测试验。该观测场位于北纬30°357.94”、东经103°5922.96”，海拔488 m，观测场内部范围为40 m×80 m，其东面约30 m是3层高办公楼，北面约40 m是1层高观测试验用房，西面是高约5 m的树木和竹林。

1.2 试验站点布局

根据选址要求，定义下垫面因子为：人工建筑包括水泥路面、建筑物等，分别对100、30、10 m范围选取不同下垫面因子的位置作为试验站点，每个站点分别绘制100、30、10 m的距离圈以表征各站点的观测环境；根据“温度观测环境标准”，站1、站2均为2级站点，100 m圆内下垫面因子均超过10%，而30 m圆内下垫面因子小于10%；站3、站6为3级站点，10 m圆内下垫面因子小于10%，站4、站5均为四级站点。

1.3 试验设备标定及仪器误差确定

利用标准化观测试验前所进行的一致性对比观测得到各站温度仪器误差，以测站2为参考标准站，测站1、测站3、测站4、测站5、测站6与参考标准站气温的相关系数均为0.99，各站与参考站气温差的方差均为0，说明测站1到测站6的温度数据具有很好的一致性。

2 资料分析

2.1 试验数据资料基本情况

2.1.1 资料完整性

此次试验时间为2014年3月13日-7月13日，共123 d，应有样本数为177 120个。

从试验期间数据记录完整性统计来看，测站3（本站）记录总缺测率达20.1%，其次为测站1，缺测率为14.7%，其余4各测站缺测率为7.7%～7.8%。其中3月除测站3缺测26.3%外，其余各站数据记录完整；4月份测站3缺测31.5%，其余测站缺测率均为6.3%；5月测站3数据记录完整，其余测站缺测率均为7.4%；6月测站3数据记录完整，其余测站缺测率均为约15%；7月测站3、测站1缺测率分别为78.8%、72.5%，其余测站缺测率均为约6.3%。

一致性试验期间数据记录中，试验前一致性观测试验中数据记录基本完整；试验后一致性观测试验期间应有资料样本数11 104个，但实际资料数及其缺测率为：测站1：6 583个，40.7%；测站2：7 168个，35.4%；测站3（本站）：11 045个，0.5%；测站4：7 171个，35.4%；测站5：7 172个，35.4%；测站6：7 168个，35.4%。

2.1.2 资料连续性

经资料误差订正，分析试验期间2014年3月13日-7月13日各站逐分钟、逐10 min抽样观测资料连续性结果为：除测站3及测站4外，其余各站曲线位像基本重合，但均呈明显阶梯式变化，阶梯距离从5～60 min，以1小时左右居多；测站3及测站4曲线相对较为连续，但位像却相差45 min左右，而测站4位像更接近其余各站。由此初步推断，测站1、测站2、测站5、测站6资料连续性相对较差；测站3及测站4资料连续性相对较好，但测站3资料相对其余各站有明显的滞后，这很可能是由于测站3资料的时间与其他测站不同步导致。

2.2 一致性观测试验分析

对比试验前与试验后一致性观测试验及结果，对数据进行误差订正及延时处理，计算得到测站1、测站3、测站4、测站5、测站6与参考标准站气温的相关系数均为0.99，各站与参考站气温差的方差均为0，说明测站1至测站6的温度数据依然具有很好的一致性。

2.3 数据相关性分析

以测站2为标准站，对所有测站试验数据进行线性回归计算，结果表明：测站3与标准站的相关系数较其他各测站明显偏低，对测站3的数据进行了平移处理，发现测站2和测站3之间的相关系数上升，线性回归的截距变小。

3 不同下垫面对气温观测的影响

3.1 日变化

利用误差订正后的分钟观测数据，对每日气温变化进行统计分析，直观地反映出了各测站数据的平均水平和变异程度，除了测站3外，其余5个站，最小值、最大值、下四分位数、上四分位数及中位数均没有明显偏差，只是各测站资料变异程度在白天大于夜间；4月存在两个异常值（也称离群值，是大于1.5倍四分位数间距的数值）。测站3的仍表现出明显的滞后性，尤其是在日出后气温上升较为迅速的时段更为显著。

3.2 气温差频率分布

各站与参考站2气温差所占频率分布为：参考站与测站1气温差在0 ℃时所占频率最大，其次为正负0.1 ℃时频率较大，并多在正负0.2 ℃之间；参考站与测站4气温差在0.1 ℃时所占频率最大，其次为0.2 ℃时的频率较大，并多在正负0.3 ℃之间分布较为平均；参考站与测站5气温差在-0.1 ℃时所占频率最大，其次为0.1 ℃时的频率较大，其余在正负0.3 ℃之间分布较为平均；参考站与测站6气温差在-0.2 ℃时所占频率最大，其次为-0.3 ℃、-0.1 ℃时的频率较大，其余为0.0 ℃；参考站与测站3气温差在0.1 ℃和-0.3 ℃时所占频率较大。由此可见，参考站与测站3气温差频率分布较为异常；参考站与测站1气温差频率分布较为平均；而参考站与测站4气温差正值较多；参考站与测站5气温差负值居多；参考站与测站6气温差基本都为负值。

4 小结

试验测站3资料缺测率偏高，且与其余试验测站间可能有时差。除测站3、测站4外，其余各测站资料连续性较差。除测站3外，其余各测站数据的平均水平基本一致，无明显偏差，各测站资料变异程度在白天大于夜间。

参考文献

[1]中国气象局.气象探测环境和设施保护办法[M].北京：气象出版社，2004.

[2]李邵云，田萍，梁杰，等.城市发展对气象要素探测环境的影响分析[J].环境保护与循环经济，2008（11）：40-43.

气温影响 篇4

关键词：气象观测环境,气温序列,分析与探讨

1 浅析当前气象观测环境现状

在现代化社会发展过程中, 气象观测站的设置具有十分重要的作用, 由其提供的各项资料为天气预报、气象分析等研究工作提供了参考, 因此必须保证所提供观测资料的准确性、代表性和对比行, 通过分析观测资料可以了解观测气象情况;还可以分析出特定范围内气象的平均情况, 而若想要实现这一目标就必须确保气象资料的科学性, 这也正体现出了气象探测环境的重要作用。

2 探讨气象观测环境变化对气温序列的影响

为了保证分析结果的准确性和科学性, 本文选取了观测环境相差不大且符合国家观测环境标准要求的5个气象观测站, 设定为A类;之后选取在海拔、地理位置等与A类观测站相差不大, 但是观测环境有所不同的5个气象观测站, 设定为B类。选择完成之后, 对以上10个气象观测站获取的气温观测结果进行科学的对比分析, 其结果如表1所示。B类代表站观测所得的气温气候平均值高于A类代表站的观测结果, 其中最高气温偏高0.06℃, 最低气温偏高0.02℃, 而平均气温偏高0.09℃, 从这一结果可以得出, 气象观测环境的变化会造成气温平均值和正常的温度变化违背了纬度分布规律, 最终导致观测结果不科学、不合理, 影响气象气候的分析。

从表1对比分析中可知A类和B类气象观测站的地理条件和气候情况相差不大, 同时其使用的观测仪器和技术所产生误差也是在同一水平中, 而两者最主要的不同就是气象观测环境。上述中A、B2类气象观测站气温的气候平均值不同, 其中B类观测站是导致这一现象发生的主要原因, 部分纬度较大的观测站的温度出现偏高的现象, 而这一结果也说明气象观测环境的变化会引起气温差异现象的发生。

除此之外, 通过对各个气象观测站气温差值序列分析发现, A、B2类代表站气候平均值相差不大, 但是之间的气温差值增加比较明显, 且差值序列的气候情况呈现一定的上升趋势, 而这一结果就说明了B类气象观测站的气温存在偏高的现象, 因此气环境的变化对气温差值的变化情况也存在着一定的影响, 最终导致观测获取的信息数据在天气预报方面的运用出现失真的现象。

3 探讨气象观测环境变化的原因

通过详细调查分析发现, 造成气象观测环境变化的原因比较多, 我国部分气象观测站建设的时间较长, 但是随着我国改革开放的不断深入, 城市化发展也越来越快, 这样使得部分气象观测站在城市中的位置发生了一定的改变, 例如部分观测站由城市边缘地带移至中心, 而这样将会对气象观测环境的代表性和观测结果的准确性造成严重的影响, 特别是城市建筑的不确定性就会对气象观测环境产生一定的破坏作用。

参考文献

气温影响 篇5

摘要：以漯河市沙南污水处理厂运行实践为例,根据一年中不同李节气温的变化,调整氧化沟内悬浮固体浓度(MISS).得出MISS在不同季节处于最佳范围内时,可以提高污水处理效果,使CODcr去除率达到90%以上,SS去除率达到92%以上.运行实践可供同行参考借鉴.作 者：黄广英    赵若尘    雷磊    于二俊    Huang Guangying    Zhao Ruochen    Lei Lei    Yu Erjun  作者单位：黄广英,雷磊,于二俊,Huang Guangying,Lei Lei,Yu Erjun(漯河市水务投资有限公司,河南,漯河,46)

赵若尘,Zhao Ruochen(南京仙林污水处理厂,南京,210033)

气温影响 篇6

关键词：气温变化 影响 应对

中图分类号：P4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）09（c）-0144-01

灌阳县位于广西桂林市东北部，东与湖南道县、江永相邻，南、西、北与恭城、灵川、兴安、全州接壤，辖6乡3镇，总人口28.6万人，其中农业人口25.7万人。全县总面积1837km2，山地和丘陵占84.5%。灌阳是一个典型的山区农业县，粮食生产是全县农业生产的主要支柱产业。农业是露天生产，受自然条件特别是气象条件的影响极大。地球的气候正在改变，而且正以有人类以来史无前例的速度变化，且已经在诸如水资源、粮食安全和健康等许多事关人类生计的系统和部门中发生。分析探讨该县的气温变化特征及其对农业生产的影响和应对，有着积极的现实意义。

1　灌阳县的气温变化特征

利用广西灌阳县气象局1957年—2011年地面观测资料，提取年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温三个要素，60年代明显偏暖（1963年为近50年来的最高值）；70年代和80年代平均基本呈下降趋势（1984年为近50年来的最低值），90年代以来，气温缓慢上升。灌阳县气温总体上呈现平缓上升的趋势，跟全球气候变暖的总体趋势是一致的。（1957年—2011年这55年平均最高气温21.3℃，平均气温为16.9℃，平均最低气温13.8℃）在55年的监测资料中，虽有波动和震荡，甚至存在有比历年平均值偏低的年份或连续数年偏低，但总体变暖趋势却是毋容置疑的。另外，统计还发现：春季、冬季气温呈上升趋势（而上升趋势又以冬季最为明显）；夏季、秋季气温呈下降趋势。总体看有冬暖夏凉的趋势。其中气候变暖贡献最大的是冬季的增温。

2　气候变暖对农业生产的影响

2.1　气候变暖使作物种植结构和布局发生变化

全球气候变暖改变农业生产环境条件，温度升高使热量资源更加丰富，进而延长作物的生长季。农作物的熟制发生变化，不同组合的多熟制还会使作物种植更加多样化。气候变暖导致气候和水利条件的变化，直接影响到主要粮食和经济作物的区域性结构和布局，目前水稻的栽种区将因气候变暖、降水减少，若干年后可能因水分缺乏而改成旱作等。

2.2　温度升高加剧水分亏缺导致作物产量下降

气候变暖将加剧农业用水紧张程度，制约农业快速发展。水资源较短缺的地区，随着气温升高、蒸发变大，水分亏缺将使受水分胁迫严重的区域扩大，水分适宜区范围缩小，水资源供需矛盾更为突出。灌溉产生的费用将进一步提高。温度的上升还会加快作物发育速率，使生育期缩短，导致大部分作物干物质积累减少、产量下降，产品品质也在下降。

2.3　虫卵越冬条件变好致使病虫害范围扩大

农作物害虫的生长发育、繁殖、越冬及分布等生态学特征与气候，特别是与温度条件有密切关系。气候变暖会使主要作物害虫虫卵越冬北界北移，害虫成活率提高，虫口数剧增，虫害发生期、迁入期提前，危害期延长，病虫发生范围扩大、危害程度将加重，农药成本提高，因病虫害造成的粮食减产幅度将进一步增加。

2.4　气候变暖引起气象灾害频繁发生

随着气候变化引起极端天气气候事件频发，各种气象灾害对农业生产的影响日益突出，导致了粮食产量波动更为显著。频发的气象灾害和极端气候事件，增加了农业生产的不稳定性。气候变暖促使土壤有机质和氮的流失，降低化肥利用率；同时水资源短缺，土地荒漠化加剧，进行土壤改良和水土保持的費用加大。从而引起农业生产成本日益增加，也不利于生产无公害食品、绿色食品和有机食品。

3　气候变暖的应对措施

3.1　减缓和适应气候变化

加强减少灾害风险的能力，保护已取得的经济成果，增加经济对气候的适应能力，不断提高农业应对气候变化的应变能力和抗灾减灾水平。减缓需要采取干预措施减少温室气体排放或者通过碳汇的形式将温室气体转移。适应和减缓同等重要，适应不能替代减缓温室气体排放，减缓和适应工作应在相同时期平行推进，互相补充。采取行之有效的适应措施，减少农业生产中二氧化碳等温室气体的排放，降低农业生产受气候变暖的影响。

3.2　调整农业结构布局，减轻气候变暖不利影响

开展精细化的农业气候动态区划，改革耕作制度，选育抗逆品种；采用稳产高产技术；科学调整种植制度或作物布局，以适应气候资源、气象灾害的新变化，减轻气候变暖不利影响。同时还要重视对有利变化的利用，如尽可能利用气候变暖对部分地区、部分时段带来的有利影响，对气候复杂的山区尤其重要。

3.3　采取综合配套技术，提高抵御灾害能力

引进、培育抗逆性强的作物品种，提高作物对气候变化的适应能力。加大气候变化教育和宣传力度。发展低碳能源和可再生能源，改善能源结构。加强农业基础设施建设，提高抵御气象灾害的能力。加强作物生态研究，准确掌握各农作物新品种对气象条件的需求。加强气候变化、气象灾害变化研究，提前预知未来气候及其可能对农业生产带来的影响，为从容应对气候变化提供有利条件。

3.4　改善农村环境，减缓和适应气候变化

发展农业循环经济，提高农业生产技术水平。增强全社会的农村环境保护意识，培养农民良好的生活习惯。科学合理施用化肥，农药，促进农业可持续发展。推广作物秸秆还田，加强农户沼气利用、管理。建立农药生态补偿机制。提倡植树造林，扩大绿化面积，加强生态建设和保护。加强森林火灾预防和病虫害防治。

3.5　加强气象科研，推广节水灌溉技术

加强应对气候变化综合服务体系建设，提高灾害监测预测水平，开展气候变化及农业气象灾害预测预警研究，建立极端事件的预警系统，并将研究成果在决策服务中广泛应用，最大限度地避免或减轻气候变化和气象灾害对粮食生产带来的不利影响。多年来农业用水、工业用水和居民生活用水量不断增加，地下水位严重下降，水资源日趋紧张。为确保农业可持续发展，应大力应用喷灌、滴灌、渗灌等节水灌溉技术，以提高水资源的利用效率。

3.6　加强大江大河的治理和农田水利工程建设

提高主要江河的防洪标准，认真进行河道清障，有计划有步骤地加强整治中小河流，力争实现汛期不决口、内涝不成灾、旱时有水灌溉。努力改变生产条件，建设抗旱排涝工程，统一规划，进行农田渠系和灌溉设施建设，完善灌溉渠道和机井的配套设施，对已有的特别是老化失修的工程进行维护、科学管理和配套，提高抗灾能力，确保旱涝保收。

3.7　开发空中水资源

促进全社会节水，充分利用大气降水；发展人工增雨，合理开发空中水资源；建设淡水调蓄工程，提高水资源供给的应变能力。人工增雨是抗旱防灾的主动性措施，它是在有形成降雨条件的云层中播撒催化剂，促使云层早下雨、下大雨，为粮食生产保驾护航。

参考文献

[1]　丁一汇，郭彩丽，刘颖，等.气候变化40问[M].北京：气象出版社.2008.

气温影响 篇7

1 各项参数设计

设计进、出水水质状况如表1所示。

mg/L

经过几年来的运行,CODCr的去除率可达91%以上,SS的去除率可达92%以上,均大大超过设计要求,实现达标排放。但运行中发展:随外界季节气温的不同,氧化沟内MLSS对CODCr和SS去除率的变化影响也不同。通过对该厂正常运行的各项数据分析,研究MLSS对CODCr和SS去除率的影响,找出了不同季节条件下的最佳MLSS的规律,很大程度地提高了CODCr和SS的去除率,达到了较好的处理效果。

2 漯河地区季节温度变化

漯河地区位于暖温带南部边缘,属于温暖性季风气候,冷暖交替,四季分明。全市累年平均气温为14.6℃;7月份最热,累年平均气温为27.5℃;1月份最冷,累年平均气温为-2℃。一年内平均气温变化曲线如图1所示。

从图1可以看出:本地区四季分明,冬夏温差大。每年3月份到6月份温度呈上升趋势,并且温度上升速度很快,最高温度可达30℃左右,平均温度在22℃左右;每年7月份到9月份温度保持较高水平,平均温度可达28℃,最高温度可达34℃左右;进入10月份温度明显下降,每年10月份到次年2月的平均温度在-9~6℃之间,温度较低。

3 随季节变化氧化沟MLSS对CODCr和SS去除率影响的变化趋势

3.1 在3~6月份MLSS对CODCr和SS去除率的影响变化趋势(如图2所示)

从图2可以看出,CODCr的去除率在3~6月份平均可达92%左右,最高达到95%,SS的去除率平均可达93%左右,最高达到96%。曲线波峰多出现在3800~4 700 mg/L之间。氧化沟内MLSS高于4 700 mg/L以后,CODCr、SS的去除率随着MLSS的升高而逐渐降低。当进入春季后,3~6月份温度逐渐升高,逐渐达到微生物适宜生长的环境温度,大量的微生物开始变得活跃,活性逐渐增强,繁殖加快,污水处理效果得到了提高。但此时也容易出现一些问题,随着微生物活性增强,繁殖加快,其中一些微生物过度繁殖,可引起污泥上浮情况,如果此时进水油脂化程度较高将会产生严重情况,污泥可覆盖整个氧化沟,大大影响了处理效果。

该厂也曾出现过上述情况,经镜检发现,均为球衣菌和丝状菌等丝状微生物过度繁殖所致。而丝状菌在与活性胶团系统共生的关系中是不可缺少的一类重要微生物。它的存在对净化污水起着很好的作用。它对保持污泥的絮体结构,保持生化处理的净化效率,及在沉淀中起着对悬浮物的过滤作用等都有很重要的意义。事实也证明在丝状菌与菌胶团细菌平衡时不会产生污泥膨胀,只有当丝状菌生长超过菌胶团细菌时,才会出现污泥膨胀现象。温度对丝状菌的影响是很普遍的,在温暖季节里,丝状菌随温度的逐渐升高开始大量繁殖[1]。

为避免此类情况的发生,采取以下措施:随着温度升高,减开氧化沟内的曝气机台数,增加排泥量,控制进水的油脂含量,降低MLSS,控制其在3 800~4 700 mg/L之间。这样可以有效地控制污泥上浮现象,提高污水处理的效果。

3.2 在7~9月份MLSS对CODCr和SS去除率的影响变化趋势分析(如图3所示)

从图3可以看出,温度保持较高水平时,CODCr的去除率平均可达93%左右,最高达到97%,SS去除率平均可达94%左右,最高达到97%。曲线波峰多出现在4 700~5 500 mg/L之间。在夏季,微生物活性较强,此时可通过氧化沟污泥浓度在线测定仪控制氧化沟内MLSS为4 700~5 500 mg/L之间来提高处理效果,并随夏季进入秋季温度下降,适当增加MLSS。

3.3 在10~次年2月份MLSS对CODCr和SS去除率的影响变化趋势分析(如图4所示)

从图4可以看出,CODCr去除率平均在91%左右,最高达到94%,SS去除率平均为91%左右,最高达到95%。较前两阶段有所下降,但仍有较好数值段,曲线波峰多出现在5 100~6 000 mg/L之间。当进入秋冬季节时,温度下降,氧化沟内微生物的活性也随之减弱,繁殖速度变慢。尤其,当温度较低时,硝化细菌的生理活动会明显下降,甚至完全停止,脱氮除磷工艺将受影响[2],故污水处理效果较春夏两季差。此时通过采取增开氧化沟曝气机台数,提高溶解氧(DO),减少排泥量,增大泥龄等措施来增加氧化沟内MLSS。但MLSS不宜过高,否则,一方面沟内溶解氧不足,另一方面,由于气温变化不仅影响微生物的群体代谢活性,还影响生物固体的沉降特性[3]。所以会引起二沉池泥位太高,产生污泥上浮现象,使出水SS增高,影响出水水质。氧化沟内MLSS过高,增加了剩余污泥的处理量,从而增加了运行成本。一般保持在5 100~6 000 mg/L之间,处理效果为最佳。

4 结论

该厂运行实践可供在实际运行管理中参考,但由于各地污水处理厂所处的地域和气候等存在差别,还应根据实际情况进行相应调整。就该厂而言,随季节气温的变化,适时调整氧化沟内悬浮固体浓度,来提高CODCr和SS的去除率。春季,随着温度逐渐升高,微生物的生命活动及繁殖能力逐渐增强,此时控制氧化沟内MLSS在3 800~4 700 mg/L范围为最佳;夏季,温度较高,控制氧化沟内MLSS在4 700~5 500 mg/L范围为最佳;进入秋、冬,气温逐渐降低,特别是冬季气温较低时,污泥活性明显受到限制,虽然结构没有破坏,但污染物的去除率大大下降,故控制氧化沟内MLSS在5 100~6 000mg/L范围为最佳。

参考文献

[1]王洪臣,杨向平,涂兆林,等.城市污水处理厂运行控制与维护管理[M].北京:科学出版社,1997.

[2]黄广英,赵若尘,张金华,等.氧化沟脱氮除磷改造工程实例分析[J].江苏环境科技,2010,23(2):25-27.

气温影响 篇8

1 天水大樱桃适宜栽培区气温分析

大樱桃属温带落叶果树, 喜温而不耐寒。根据国内栽培面积较大, 生长较好地区的温度状况分析, 其适宜栽培区的年平均气温为10~11℃, 4~7月份平均气温为18℃, 一年中日平均温度10℃的天数为150~200天。陇东南旱作区大樱桃种植区主要位于天水地区 (33°~37°N, 104°~108.5°E) , 播种面积2800hm2, 该区处于半干旱及半湿润气候过渡带。最适宜栽培区为秦州、麦积的藉渭河谷地 (如表1) [1]。

2 气温对大樱桃开花结果影响

天水地区大樱桃栽植主栽品种为红灯, 一般于3月中旬芽开放, 4月上旬进入开花期, 5月中下旬~6月初浆果成熟 (如表2) 。大樱桃最主要的生态条件是温度、水分和土壤, 适于在凉爽而相对干燥的气候条件下种植, 最适宜种植区的年平均气温为10~12℃, 年降水量600~900 mm, 萌芽至开花期需要10℃以上积温280℃, 越冬休眠期的临界低温不得低于-20℃。大樱桃发芽期适宜的温度为10℃左右, 开花期适宜温度为15~23℃, 果实成熟期的适宜温度为20~25℃。

由表2可见, 该区大樱桃萌发期在3月15日左右, 开花期在4月上中旬, 果实成熟期在5月下旬, 与适宜温度相比较, 萌发期温度稍低外, 开花期、果实成熟期温度均适宜。

花期低温是影响大樱桃产量极为重要的因素。樱桃花期较早, 显蕾后抗寒力降低, 花蕾期发生冻害的临界温度为-1.7℃, 花期和幼果期可耐-1.1℃低温。花期气温降至-5℃时, 雄蕊、花瓣、花萼、花梗均受冻褐变, 严重时导致绝收。

影响大樱桃产量的主要温度因子为:4月上中旬平均最低气温、4月极端最低气温[2]。

明显看到二者变化的一致性。此期正值大樱桃开花期, 4月份的寒潮、霜冻导致的低温冻害使大樱桃花期缩短, 受孕时间减少, 同时叶片、花芽、茎不同程度、不同部位受冻, 严重影响产量。

3 温度对大樱桃果实品质产量影响

大樱桃萌芽至开花期为3月中旬~4月下旬, 在气候变暖作用下导致基础温度偏高, 2000~2005年霜冻、寒潮发生概率显著增多, 气象资料统计表明, 20世纪90年代到2006年, 3~4月份寒潮发生的概率为0.2~0.4次/年, 伴随着寒潮也出现霜冻降雪天气, 而由于前期的基础温度偏高, 致使果树的发育期提前, 受冻能力反而减弱, 使20世纪以后的冻害危害更加严重。冻害使果树花芽髓变褐, 幼果冻死, 严重影响果品产量及品质, 据统计, 2001年4月8日出现的冻害, 使全市果树花器及新叶全部受冻, 大樱桃几乎绝收。

在水分充足的条件下, 大樱桃较耐高温, 但温度过高对生长发育也不利。大樱桃在花芽分化期 (6~8月) 如果有持续的高温干燥天气, 则翌年花芽中往往会生长出2条或2条以上的雌蕊, 容易产生双子果, 影响其品质。在生长季的高温干燥易引起早期落叶, 使植株生长发育不良;高温高湿宜造成树体徒长, 树冠郁闭, 病害多发;果实发育期若温度太高, 果实来不及充分发育, 果个小, 提前成熟, 品质较差[3]。

气候变化使果树发育期自20世纪90年代以来普遍提前5~8天;同时因气候变化使得寒潮、霜冻、干旱等气象灾害发生频繁, 对果树产量及品质的影响更为剧烈。

4 合理利用气候资源, 推广栽培技术

4.1 建园

建园时, 首先要配备足够数量的授粉树, 应保证授粉品种占主栽培品种的比例在30%以上;其次乔化砧建园株行距以3m×4m、矮化砧建园株行距以2m×4m为好。此外, 栽植时要用石灰对栽植穴进行消毒, 用K84消毒液对苗木根系进行蘸根[4]。

4.2 重视整形修剪

天水大樱桃生产上采用的主要树形为自然开心形, 部分为细长纺锤形和小冠疏层形。从生长结果情况看, 各有特点:自然开心形前期生长旺盛, 进入结果期较晚, 但开始结果后树势逐渐缓和, 产量上升较快, 盛果期产量较高, 结果寿命较长, 细长纺锤形和小冠疏层形幼树修剪量小, 进入结果期较早, 早期产量较高, 稳产性好, 但进入盛果期后容易造成树势早衰, 缩短结果寿命。

整形修剪应做到:一是要因地合理选择树形, 根据不同树形树体结构特点, 采取适度的修剪量和修剪方法, 以达到扩冠和结果平衡的目标。二是要坚持以生长季修剪为主, 休眠期修剪为辅。三是对于进入盛果期的自然开心形树, 要重点改善树冠通风透光条件, 保持树冠内、外、上、下立体结果, 提高产量和果品质量。

4.3 预防春季低温冻害

近年来, 春季低温冻害已成为影响天水大樱桃产量质量的主要因素。主要表现是在大樱桃初花和盛花期遭遇降雪等恶劣天气, 气温骤降至0℃以下, 最低温度达-7~-8℃, 使正值花期的大樱桃花器严重受冻, 轻者减产, 重者绝收, 严重影响果品产量和质量。为此预防春季低温冻害的措施主要有:

4.3.1 搭建防风帐:

提前在果园主风面 (一般为西北面) , 距果园一定距离, 用彩条布或棚布将果园主风面挡住 (将整个果园围住, 防冻效果更好) 形成防风帐。在防风帐与果园之间堆放几堆柴草, 用于防冻时点燃。

4.3.2 摆放蜂窝煤炉胆:

用铁丝将蜂窝煤炉胆分上下2道绑住 (以免被烧破裂) , 然后在每株树下或行间平整处摆放2块砖, 2块砖之间保持3~5cm的空隙以便通风。

4.3.3点燃蜂窝煤炉:

购置1台电子低温自动报警器, 一般温度设置为0℃以下。当报警器报警时, 组织人员开始点燃蜂窝煤炉子, 刚开始可点燃部分炉子, 随着进一步降温, 增加点燃炉子的数量。

4.4 叶面追肥

大樱桃具有树体生长迅速且发育阶段集中的特点, 枝叶生长、开花坐果和果实发育都集中在生长季的前半期, 花芽分化也集中在采果后短时间内完成。因此, 对于结果树来讲, 在施足有机肥的基础上, 于生长前期和采果后加强叶面追肥补充营养是保证枝叶生长、开花坐果、果实发育和花芽分化的关键, 不仅保证当年产量和果品质量, 也为提高第2年产量质量奠定基础。用叶面肥可使樱桃果实色泽鲜艳、亮度增加、叶片浓绿、坐果率、产量及品质明显提高, 抗性增强。经试验, 叶面肥以“爱吉富”牌藻类叶面肥效果较好, 可在开花前喷“爱吉富”1000~1200倍液, 谢花后喷1500倍液, 硬核前后喷1500倍液。

4.5 预防采前裂果

裂果是天水大樱桃生产上普遍存在、对果品质量影响较大的因素之一。预防裂果方法:一是采取果园种草、树盘覆盖等措施, 保证果园从果实颜色转白至成熟土壤湿度相对稳定。遇到干旱需灌水时, 采取少量多次的办法, 避免土壤忽干忽湿;二是从果实采收前15天开始, 每周喷洒1次0.6%氯化钙或氨基酸硼钾钙1000倍液, 配合地面覆盖塑料薄膜, 可较好地预防或减轻果实采前遇雨裂果。

4.6 病虫害防治

天水大樱桃生产中发生的主要病虫害有早期落叶病、流胶病、果蝇等, 也是影响果品产量和品质的主要因素。

5 关键栽培技术推广方式

5.1 以政府为主导的推广方式

主要通过政府的推广部门, 在低温危害出现之前, 适时利用当地的电视、广播、报纸等大众传播媒介对防御措施进行广泛宣传, 同时组织果农进行大樱桃栽培和抚育管理实用技术的培训, 建立示范样板 (基地) 吸引果农观摩学习, 并通过建立科技服务实体, 结合配套技术服务进行相关内容的推广。

5.2 以农林业科研院所和大专院校为主体的推广方式

发挥农林科研院所和有关大专院校的社会服务职能, 借助大专院校和科研院所实力强大、人才密集, 有着雄厚的科技资源和培训能力的优势, 每年适时进行会商, 及时解决大樱桃生产中遇到的问题, 广泛开展果农科技培训, 专家与果农面对面交流, 手把手指导果农, 真正把大樱桃栽培和抚育管理的技术送到了果农手中, 实现专家直接到户, 科学的栽培技术直接到园, 技术要领直接到人, 增强果农应对大樱桃生产中低温危害的能力。

5.3 以农村合作组织、果农协会等为主的推广方式

由于农民专业合作组织、果农技术协会等是果农在参与市场的过程中, 自发组织起来的, 以果农为主体, 吸收部分农林科技人员作顾问, 以果农技术人员为骨干, 主动寻求、积极采取新技术、新品种, 谋求高收益的经营组织, 它能有针对性地不断引进、吸收大樱桃栽培和抚育管理的新技术、新成果, 并及时传播给广大果农, 因而会加速大樱桃生产中对低温危害防治措施推广的步伐, 促进大樱桃产业稳步健康发展。

参考文献

[1]马杰.天水地区气候变化及对林果生长的影响[硕士学位论文].兰州:兰州大学, 2011.

[2]姚小英, 杨小利, 蒲金涌等.天水市大樱桃种植中影响产量的生态气候因素分析[J].干旱地区农业研究, 2009, 27 (5) :261-264.

[3]杨全生.甘肃省经济林果优质丰产栽培技术[M].兰州:甘肃科学技术出版社, 2013, 659-702

气温影响 篇9

2010年平均气温为13.4℃, 较常年偏高0.1℃, 比2009年偏低0.3℃, 全市平均状况属正常。极端最高气温出现在7月6日 (茌平、高唐40.5℃) , 2010年的高温天气出现的比较晚, 6月13日以后陆续出现了≥35℃的高温天气, 7月上旬出现了≥40℃的高温天气, 6—8月≥35℃的高温日数有7～19 d, 极端最低气温出现在1月13日。日最低气温≤-10℃的日数有2～11 d, 2010年是近几年来低温严寒天气出现比较多的一年。2009年气温稳定上升到0℃的初日比较晚, 2月中旬末气温才稳定回升, 气温稳定下降到0℃的日期也比较晚, 为12月中旬中期;初霜日期最早为10月28日, 终霜日期最晚为4月13日。

2 2010年各季气温变化特征

2.1 冬季

2010年冬季气温与常年持平, 比2009年同期明显偏低, 季平均气温-0.4℃, 比2009年偏低1.4℃, 是近年来冬季气温较低的年份。图1为1964—2010年冬季气温距平变化情况, 可以看出, 2010年冬季的平均气温是比较低的, 全市冬季气温变化在-0.9～0.5℃, 气温距平在-0.6～1.0℃, 极端最低气温出现在东昌府 (-16.5℃, 1月13日) , 极端最高气温出现在冠县 (21.2℃, 2月23日) , 最大冻土深度43 cm (临清, 1月13日) 。虽然整个冬季平均气温与常年持平, 但是却改变了多年的暖冬状况, 出现了阶段性异常寒冷的天气, 低温日数和结冰日数都比较多, 土壤和湖面冻结时间长, 2月下旬初才完全解冻。

2.2 春季

2010年春季气温低, 气温变化较大, 没有出现≥35℃以上的高温天气。全市季平均气温12.8℃, 比常年同期偏低1.2℃, 比2009年同期偏低1.9℃;极端最低气温-3.9℃, 出现在3月上旬, 极端最高气温32.3℃, 出现在5月中旬。从图2可以看出, 2010年春季气温比常年低, 是自1991年以来春季气温最低的年份, 整个春季出现几次明显的降温天气, 其中3月下旬和4月中旬降温幅度较大, 对部分冬小麦和果树的正常生长造成了不利影响。进入5月后开始出现最高气温≥30℃以上的高温天气, 但没有出现最高气温≥35℃以上的高温和干热风天气。由于整个春季以来气温一直偏低, 尤其4月中旬的明显降温过程, 部分县 (市、区) 出现霜冻。

2.3 夏季

2010年夏季气温与常年持平, 季平均气温26.1℃, 比常年、2009年同期均偏高0.3℃;2010年夏季高温天气出现的较晚, 但高温天气比较多, 全市范围内有7～19 d的高温天气。2010年夏季气温接近常年略偏高, 各县之间季平均气温变化在25.4～26.7℃, 极端最高气温出现在7月6日 (茌平、高唐40.5℃) , 初夏比较凉爽, 盛夏闷热, 2010年的高温天气出现的比较晚, 6月13日以后陆续出现了≥35℃的高温天气, ≥35℃的高温日数与2009年持平, 但比2009年晚, 7月上旬出现了≥40℃的高温天气, 进入8月, 阴雨天气较多, 气温下降。按气温评价的标准[1,2], 2010年夏季全市平均气温为正常。

2.4 秋季

2010年秋季气温偏高, 季平均气温14.4℃, 比常年偏高0.6℃, 比2009年同期偏高1.1℃;各县之间季平均气温变化在13.6～15.1℃, 季内极端最高气温32.0℃ (莘县9月12日) , 极端最低气温-5.4℃ (东阿11月15日) 。极端最高气温与2009年接近, 而极端最低气温却比2009年同期高4.9℃, 2010年秋季的气温比较高。

3 2010年气温变化对农作物的影响

综观2010年聊城市气温变化情况, 有以下几个明显的特征:一是气温接近常年、比2009年偏低;二是≥35℃高温日数和日最低气温≤-10℃的低温严寒天气是近几年来比较多的一年;三是早春气温回升的比较快, 初冬气温下降日期明显偏晚。就各季气温的影响来说, 冬季气温与常年持平、比2009年同期明显偏低, 11月中旬初的降雪天气, 导致冬小麦提前进入越冬期, 造成冬前积温不足, 苗情较差。比较有利的方面是, 土壤墒情比较适宜。春季气温低, 气温变化较大, 没有出现≥35℃以上的高温天气, 但出现了低温天气, 对冬小麦的返青和果树的正常生长造成了一定的影响[3,4], 导致2010年的冬小麦和各种植物物候期比常年晚7 d以上。夏季气温与常年持平、高温天气出现的较晚, 但高温天气比较多。由于农作物发育期比较晚, 冬小麦成熟较常年晚10 d左右, 但初夏天气晴好、无连阴雨天气, 也没有出现雷雨、大风、冰雹等强对流天气, 对于麦收比较有利[5,6], 实现了2010年夏粮丰产丰收。夏玉米播种时, 墒情正常, 夏种的工作顺利完成。夏玉米生长期间, 气候条件较好, 土壤墒情正常, 没有出现干旱的现象。8月下旬、9月上旬阴雨天气较多, 部分地段由于降水偏多, 出现渍涝, 光照持续不足, 田间过湿, 造成夏玉米灌浆不充分, 玉米穗小, 成熟收获期接近常年略偏晚。使得大秋作物收获后农田需要耕翻、晾晒, 影响了冬小麦的正常播种。冬小麦播种后光、温条件比较好, 冬前分蘖生长阶段生长比较旺盛, 群体合理, 苗情明显好于2009年。

摘要：根据1964—2010年聊城市气温资料进行统计, 分析了2010年全年气温变化特征及各季变化特征, 与常年气温变化情况进行对比, 并阐述了2010年气温变化对农作物的影响, 以期为农业生产提供参考。

关键词：气温,变化特征,农作物,影响,山东聊城,2010年

参考文献

[1]中国气象局.全国气候影响评价[M].北京:气象出版社, 2010.

[2]衣霞, 贾斌, 王健, 等.聊城市近40年气温变化特征分析[J].安徽农业科学, 2008, 36 (26) :11457, 11519.

[3]郭建平.气温变化对天津大北乡农业生产的影响及对策[J].应用气象学报, 1990 (4) :400-407.

[4]齐贵英.阿勒泰地区1962—2008年最高最低气温变化特征分析[J].沙漠与绿洲气象, 2011 (3) :33-37.

[5]姜智, 康巍.奎屯垦区1958—2007年气温特征及变化趋势分析[J].沙漠与绿洲气象, 2011 (1) :34-37.

气温影响 篇10

气温序列均一性是研究气候变化的基础资料, 气温受地形、天气及纬度等多方面影响会随着时间发生变化, 每小时一次的时间分辨率能更加准确地反映气温随时间变化的数据, 代表性更强, 最佳的观测位置可以较好反映地方各气候要素变化特征[1]。自地面气象自动站升级以来, 我国对地面气象观测时次有一定调整, 基准站、基本站人工定时观测时次调整为每日5次 (08:00、11:00、14:00、17:00、20:00) , 天气现象白天 (08:0020:00) 保持连续观测, 夜间 (20:00-次日08:00) 按照一般站规定执行。本文对山西省109个地面气象站从建站到2009年的年均气温序列均一性影响进行检验分析, 利用气象站位置、周围障碍物等历史资料, 参照2005年吴利红[2]等开发的地面气候资料序列均一性检验与订正系统, 选择基本符合均一性条件的气候资料序列作为参考备用序列, 根据气象站拟定要求, 对符合要求的备用序列通过方法转换成参考序列, 最后使用气象参考站均一性检验方法对转换参考序列进行检验, 分析其中不同影响。

2 气温序列均一性检验方法

2.1 U检验法

2.2 T检验法

T检验法是在小样本n<30的情况下, 对2个样本均值差异的一种检验。假设{xi} (i=1, 2…, n) 服从正态分布, 在给定自由度 (n1+n2-2) 的情况下遵从T分布, 统计量:

2.3 距平累加法

对于序列{xi} (i=1, 2, 3…, n) , 若{xi}序列在K点处不连续, 统计变量R的显著性判断依据公式为:

当k=K时, R的绝对值大于统计临界值, 则序列在K年存在断点。

3 建立参考站数据检验

候选站应选择与测站环境相似, 距离较近、序列并行的观测站, 计算出相关系数T, 并对其进行检验。采用待检测序列观测站距离≤200 km、海拔高度差≤100 m, 相关系数值较高, 并通过T检验观测站入选作为第一批观测站。首先建立参考站与参考站的差值序列和比值序列, 该参考序列适用于参考站方法中的SNHT检验法。

利用参考站检验模块中的SNHT法对全省测站参考序列进行检验, SNHT的统计量为:

在检验时将Z序列分成v和n-v两段, 分别构成Z1和Z2序列, 根据V的不断取值, 利用程序循环计算T0值, 当T0≥n年序列临界值时, v所对应的间断年份值不均。

此次选择国家一般气象站临猗, 通过计算得出临猗站与其距离、海拔高度相符的所有站点系数, 选取其中相关性较好的几个站点, 分别为53954、53959、53964、57052、57060、57061这几个站点作为参考点, 计算出相关系数分别为:0.601 718、0.427 757、0.709 637、0.368574、0.713 173和0.688 545。根据SNHT检验法所建立的参考序列, 计算出比值序列见图1。

4 气象站环境变化对气温序列均一性影响

通过以上检验分析, 以及查阅山西省观测站原始记录资料, 包括每个测站、间断年、地理及周边环境信息分析, 判断造成这一序列非均一性原因。分析对站点的影响可以看出, 环境变化对山西省气温均一性影响较大的范围主要在忻州、临汾和运城等几个区域。

摘要：利用站台资料, 对地面气象站环境变化对气温序列均一性影响的分析, 使用统计学在站点参考序列进行检验, 主要使用SNHT标准正态检验法对站点做出简单判别, 得出环境变化对气温序列均已性的影响最大。

关键词：气象站环境变化,气温序列,非均一性

参考文献

[1]宋喜柱, 李亚军, 卫晋芳, 等.山西省年平均气温序列均一性检验[J].科技传播, 2012 (9) .

气温影响 篇11

(1)紧密结合生活，让学生“学习对生活有用的地理，学习生活中的地理”，培养爱地理、爱生活的情感。

(2)紧扣主题选取教学内容，整合教材，科学地安排各教学环节。

(3)以学生为主体，设计新颖独特的课堂活动，学生自己演示、讨论、合作、制图以及用独特的形体作业方式等，突出教学重点，提高学生参与性，培养学生的表达能力、绘图读图能力、探究能力，构建和谐有趣的课堂氛围。

课前准备

提前制作月份卡片12张，正面写上月份，背面画上相应富含寓意的图案。在授课中择机发放，供完成形体作业和奖励之用。

教学过程

[引入]

展示图片：北极熊和长颈鹿。

师：这两种可爱的动物大家都认识吧，它们在自己生活的地方感到厌倦了，想互换地方生活，你认为可以吗?

(可爱的动物符合初中生认知能力。能提高学习兴趣，教师通过学生的回答引出学习内容)

[分析]

师：气温和人类有关系吗?(肯定有)那就让我们来“七嘴八舌话气温”。我们的哪些活动会受到气温的影响呢(进入“气温和我们”话题)?

学生发言，教师播放“重庆2006年高温干旱”、“2008年初江西油菜遭受低温冻害”的视频，引导学生分析气温是如何影响生活、生产的，并注意利用课本上的案例。

师：德国商人发现，夏季气温每升1℃，就会新增230万桶啤酒销量，气象公司便开发出啤酒指数，供啤酒厂作为调整产量的参数；日本则开发出空调指数，因为，他们发现夏季30℃以上的气温多一天，空调销售就增加4万台。另外，还有冰激凌指数、泳装指数等，都和气温有关系。你知道什么是冰激凌指数吗?引导学生分析这些指数与气温的关系。

看来气温和人类的生活、生产的关系怎样呢(十分密切)?

(适当补充材料，丰富课外知识。结合乡土地理，让学生学会关心实事，加强对家乡的了解)

(过渡)师：因为密切，所以每天天气预报都要给大家播报气温，可是，他们播报的气温是用什么测得的呢(温度计)?

教师展示一支温度计教学生读、写温度。

师：这个温度能不能作为气象部门采用的数据，来分析今天的天气状况(不能)?

那就让我们一起走进气象站，了解气温的观测(进入“气温的观测”话题)。

学生看课文“阅读材料”，并提出疑问，教师和学生共同解决。

(鼓励学生大胆质疑，培养探究精神。并让他们互相解决问题，及时表扬课外知识丰富的学生，鼓励课外积极学习)

师：为什么要在8时、14时、20时、2时四个时刻测气温?据气象站工作人员说，因为这四个时刻有代表性。当然，观测的次数越多，获得的信息就越详实，更有利于分析。因此，人们发明了温湿度传感器，它每分钟都能向电脑输送气温数据。

展示百叶箱里的温湿度传感器图片(让学生感受更直观。激发学生的科学探究愿望)。

(过渡)师：同学们都在重庆生活很长一段时间了，有哪位同学可以给大家描述一下重庆气温的变化情况(进入“气温的变化”话题)?

教师指导学生描述气温日变化和年变化，并引导学生用简单曲线表示气温高低的变化。再由教师用课件动态展示气温日变化曲线图的绘制过程，并指导学生读最高温和最低温。

(教师结合课本内容讲解气温日变化曲线图的画法和步骤，每阅读一个步骤，就用动画相应地展示在课件中。这样把文字和实际操作相结合，学生更易接受和掌握)

师：我们大概在什么时候经历一天中的最高温呢(学生读图回答)?当日最高气温达35℃以上的天气现象称为高温，达到或超过37℃时称酷暑。连续的高温热浪，会使人生理、心理不能适应，甚至引发疾病或死亡。同理，让学生认识一天中的最低温，并让学生看图片认识最高温度表和最低温度表。

(知识前后呼应。一方面强化了气温和人类的关系密切。另一方面给学生补充了课外知识，引导学生留心身边的地理)

师：我们从图上能得到气温日变化的最大差值吗?

教师指导学生计算气温日较差，并结合当天的实际计算。

师：这是在重庆，那其它地方呢?记得去年暑假，我到新疆的昭苏，去的时候中午要穿裙子，气温有30多度。可是到了晚上，温度只有几度，冷得我直打喷嚏，晚上睡觉的时候要盖棉被。新疆在8月底的时候，气温日较差很大，难怪有“早穿皮袄午穿纱”的说法。

(以亲身经历说明气温日较差的大小对我们生活的影响，让学生倍感亲切)

师：曲线上还有很多的数据，把它们平均得到的值叫什么呢(日均温)?

请学生自己计算日均温，并简单介绍积温。引导学生举一反三地学习月均温的概念，并阅读重庆多年平均月均温表格。

(过渡)师：表格数据虽然方便，但不形象，不好直接看出重庆的气温年变化规律，怎样表达更形象呢(用图来表达)?

师：请大家按照课本P₅₂的步骤，仿照P₅₁的曲线图，根据给出的数据绘制一幅家乡的气温年变化曲线图，看谁画得又快又好。还可以依据教师为大家提供的悉尼的多年月均温，画出悉尼气温变化曲线图。

(给学生选择的自由，可以提高学生的学习积极性和主动性)

画好后请学生上台展示，并让大家互相点评，指出画图需要注意的地方。最后教师用课件动态展示，完成“重庆气温年变化曲线图”，引导学生读最高温、最低温以及出现的月份，计算气温年较差，并以“悉尼气温曲线图”为例比较南北半球气温曲线。

师：北京是祖国首都，让我们再去了解一下其气温变化吧。

课件展示北京气温年变化曲线图，学生读最高温、最低温以及出现的月份，计算气温年较差。

师：大家现在把这三个地区的气温年变化曲线图放在同一个坐标中来比一比。

课件展示重庆、北京、悉尼三地的气温年变化曲线图，通过三个地区的比较，教师引导学生分析总结气温年变化规律。

(知识适当加深，但由浅入深、深入浅出的方法。让学生掌握更容易。也为以后的地理学习奠定了基础)

师：可这些都是在陆地上，那海洋上呢?其实这个问题不难，我们在日常生活中都能感觉到。夏天白天到海边去游泳，脚踩在岸边觉得地面很烫，而水里却很凉快。可见，水是个“慢性子”，吸热比陆地要慢，因此最热月要向后延迟大约一个月。因此，海洋上最高月均温在8月，同理，最低月均温出现在2月。

(结合生活实际，提高学生理解能力)

[回归]

师：现在让我们一起来做个小游戏，在游戏中复习知识。请得到卡片的同学自愿登台完成形体作业。

游戏规则：(略)

游戏问题：现在是几月(x月，拿到x月卡片的同学举高卡片，并大声说：“x月”)?北半球大陆上谁最热?北半球海洋上谁最冷?……南半球呢?请你们调整自己的高低变换成北半球重庆的气温年变化曲线，如果现在在南半球大陆的悉尼呢?……

(独特的形体作业让学生在活动中感知学习的趣味性，具有参与面广、操作性强等特点。既复习巩固了本节课所学知识又检验了学习效果，同时掀起了教学高潮)

气温影响 篇12

随着社会的高速发展,人类活动对生态环境平衡造成了一系列负面影响,植被破坏、土地沙漠化、空气污染和能源匮乏等环境问题日益体现,人类面临的保护、改善和恢复生态环境的挑战也日益严峻。纵观全球,土地利用/覆盖变化(LUCC,Land Use and Land Cover Change)作为区域气候变化的重要原因,己成为国际前沿课题[1]。作为气候系统的重要组成部分,陆面过程在研究气候变化的工作中起到了至关重要的作用[2,3]。植被作为土地利用/覆盖变化课题中的重要组成部分,其对区域气候的影响作用不容忽视[4,5]。植被下垫面决定着陆面过程中最重要的生物物理化学过程,也是陆气相互作用的必要纽带。植被与气候系统通过陆气间的能量和物质交换相互影响,并且达到动态平衡,一旦植被(气候)发生变化,气候(植被)也会随之发生改变。

然而,植被对气候的影响机制,在不同地区有着不同的体现,科学地探索不同地区植被对气候的影响机制,有利于气候和生态环境保护与改善方案的制定。本研究以我国黄土高原地区为研究对象,利用GIMMS/NDVI遥感数据与气温、降水观测数据,结合诊断统计分析方法,对研究区域植被和气候的变化特征进行深入研究,并在此基础上应用陆面过程模型CLM分析植被覆盖变化对陆气相互作用的影响,寻找植被覆盖变化对气温和降水产生影响的可能机制。

1研究区域与数据

1.1研究区域概况

黄土高原位于我国大陆中北部的第二阶梯上,地理范围[6]为33°41'～41°16'N,100°52'～112°33'E,总面积约为62.68×104km2。黄土高原是中国四大高原之一,自西北向东南倾斜,海拔多在1 000～2 000 m之间。该地区水土流失严重,生态环境脆弱。属于典型的大陆季风性气候,冬季寒冷干燥,夏季温暖湿润,雨量稀少,变率大。该地区受长期滥砍滥伐和土地开发利用不合理等人类活动影响,自然植被覆盖较少且呈零散状分布。这里的植被覆盖类型自东南向西北呈条带状变化,依次为森林草原、干草原和荒漠草原[7]。

1.2通用陆面过程模型(CLM)

自20世纪50年代Budyko提出用于模拟大气和陆面相互作用的简单陆面参数化方案以来,陆面过程研究已经历了近半个世纪的发展,陆面过程模型日臻完善。CLM(Community Land Model)通用陆面过程模型是NCAR(National Center of Atmospheric Research)陆面模型[8,9],它综合了BATS、IAP94、LSM等陆面模型的优点,改进了一些物理过程的参数化方案,并且加入了水文过程、生物地球化学过程和动力植被过程等,是目前世界上发展最为完善而且也是最具发展潜力的陆面过程模型之一。

CLM4.0模型是2010年发布的最新一代陆面过程模型,作为陆面部分集成在CESM(Community Earth System Model)地球系统模型中发布,它在科学原理和软件结构上都有了明显的改善[10],更新了模型自带的地表数据集,修改了冠层对降水的拦截系数和冠层积分方案,并且增加了城市冠层方案。基于以上优势,可利用它开展植被覆盖变化的模拟试验研究。

1.3数据来源

1.3.1遥感数据

本研究所使用的NDVI遥感数据来自于中国西部环境与生态科学数据中心提供的中国区域1982—2006年的GIMMS NOAA/AVHRR-NDVI数据,共25年600个时相的栅格图像数据,其中每个月包含两个时相的半月数据,上半月是1—15日的最大值合成数据,下半月数据是15日至月末的最大值合成数据,空间分辨率为8KM,数据投影为Albers等面积圆锥投影。Slayback等[11]的研究证实,这套数据在黄土高原地区的应用是可靠的,用其来分析植被覆盖度变化是可行的。

1.3.2气象数据

本研究所使用的气象数据来源于中国气象科学数据共享服务网提供的中国地面气候资料月值数据集。该数据集为中国752个基本、基准地面气象观测站及自动站自1951年以来的气候资料月值数据集,包括气压、气温和降水量等内容,选取黄土高原地区58个气象站点的月平均气温和月降水量数据作为研究资料,并利用普通克里格插值法对其进行空间内插,方便与NDVI遥感资料进行时空比较分析。

1.3.3大气强迫数据

大气强迫数据的质量是决定陆面模型模拟效果的重要因素之一,研究表明,陆面模型的模拟结果对大气强迫数据敏感[12]。驱动CLM模型的大气强迫数据需要日尺度以下的气温、风速、地面气压、比湿、降水和地面入射太阳辐射这六个变量。本文采用国家卫星气象中心计算调整后的FY-2一小时降水估计、FY-2一小时地面入射太阳辐射,以及来自NCEP/NCAR再分析数据中的2 m气温、地面气压、10 m风U、V分量合成和2 m比湿来合成。其中调整后的FY-2一小时降水估计是基于国家卫星气象中心的六小时累计降水估计,采用师春香[13]提出的插值方法,利用静止卫星的高分辨率云分类信息进行时间加权插值得到。然后对降水数据进行再调整,采用国家卫星中心FY-2的24 h降水估计产品对上述一小时降水估计加以订正。

2试验与分析

2.1黄土高原地区植被、气温和降水量的诊断统计研究

本研究应用趋势线分析方法、滑动平均法和相关系数法对1982—2006年的NDVI、气温和降水数据进行时空统计分析,研究黄土高原地区植被覆盖与气温和降水的相互作用关系。

2.1.1研究区域植被、气温和降水量的年内变化特征

将1982—2006年每个月份的区域NDVI、气温和降水量数据分别做25年平均,分析年内变化特征。研究表明,NDVI具有明显的季节变化特征,区域NDVI最小值为0.16,出现在冬季的1、2月份;区域NDVI最大值为0.38,出现在8月份(图略)。

研究区域内气温呈现出冬季寒冷夏季温暖的变化趋势,在7月份区域平均气温升到最高,为23℃左右;1月份区域平均气温降到最低,为-6℃左右。气温的上升和下降趋势均较为均匀平稳(图略)。

黄土高原地区的降水主要集中在6—9月份,且短时波动较为明显。该区域的降水在夏季相对集中,春季与秋季降水量的增加与减少都比较迅速,冬季降水量则很低,季节变化性大(图略)。

2.1.2研究区域植被、气温和降水的年际变化特征

由于NDVI、气温和降水量均具有不同程度的季节性变化特征,为了消除年内固有季节变化影响且保留各月的变化特征,故使用滑动平均的研究方法来分析NDVI、气温和降水量的年际变化特征,以12个月为一个滑动周期。

图1分别为NDVI、气温和降水量的滑动平均年际变化情况。其中NDVI与气温呈增加趋势,降水量呈下降趋势,NDVI、气温和降水量的线性变化斜率分别为5×10-4mm/10 a、0.061℃/10 a和-0.492 mm/10 a。NDVI在前期波动较大,2000年后出现平稳的上升趋势;气温的变化比较平稳,呈现均匀的上升趋势;降水量波动较剧烈,与黄土高原地区降水变化率大的特征相吻合,呈下降趋势。

图1表示的仅为黄土高原地区的植被、气温和降水量近25年来的平均变化,但是由于黄土高原地域广袤,在空间上还存在比较明显的变化差异,因此结合趋势线分析方法,对黄土高原地区的NDVI、气温和降水进行空间变化分析,得到黄土高原地区1982—2006年的NDVI、气温和降水量的线性变化斜率空间分布情况(图2),线性变化斜率大于零表示该地区的研究变量有所增加,反之则有所减少。

(其中a图为NDVI,b图为气温,c图为降水量)

(其中a图为NDVI,b图为气温,c图为降水量)

由图可以看出(图2a),全区内大部分地区的NDVI增加趋势明显,其中河南西部、陕西南部、甘肃东南部以及阴山山脉附近的NDVI线性变化斜率较大,表明这些地区近25年来的植被活动增强较明显。

研究区域内的气温主要呈上升的变化趋势,全区内气温的线性变化斜率基本都大于零(图2b)。其中内蒙古东南部、陕西北部和山西北部地区的变化斜率较大,气温增加较明显;宁夏东部地区的气温有微弱的减小趋势。

黄土高原地区1982—2006年的降水变化区域性差异明显(图2c)。区域内大部分地区的降水量为减少的变化趋势,其中山西和陕西北部、陕西南部地区的降水减少明显;黄土高原北部边界地区、河南西部、山西东南部以及青海东部地区的降水增加明显。

2.1.3研究区域植被与气温和降水的相关关系

为研究黄土高原地区植被与气温和降水的相关关系,分别计算了各变量的区域平均相关系数和空间相关系数,得到如下主要结论。

首先计算了年内月相关系数(1982年1月—2006年12月各月平均12个样本)、月相关系数(1982年1月—2006年12月300个样本)和12个月滑动平均相关系数(1982年12月—2007年1月),相关关系见表1。因为研究区域内的NDVI、气温和降水量均具有季节性的变化规律,而年内月相关系数和月相关系数并没有去除这种变化规律的影响,所以这两种相关系数均较高,但是不能反映长时间序列的作用关系;使用12个月滑动平均结果来进行相关性分析,能够消除季节变化规律的影响,由滑动平均相关系数发现,研究区域内NDVI与气温整体呈正相关关系,NDVI与降水整体呈负相关关系。

注:**为通过0.01的信度检验,*为通过0.05的信度检验

为表现不同地区的具体相关关系,结合GIS空间分析功能,还计算研究区内1982—2006年NDVI与气温和降水量的空间相关性,得到研究区域内NDVI与气温和降水量的相关系数空间分布特征(图3)。

(其中a图表示NDVI与气温的相关性,b图表示NDVI与降水的相关性)

图3a为研究区域内1982—2006年NDVI与气温的相关系数空间分布情况,区域内NDVI和气温的相关性在不同的地区表现出比较大的差异。其中河南西部、山西南部、陕西南部、甘肃和青海大部分地区以及内蒙古、陕西和山西交界地带,NDVI和气温表现出正相关;内蒙古阴山山脉东部地区、宁夏中东部地区和山西北部与陕西交汇地区的NDVI与气温呈现负相关。

图3b为黄土高原地区1982—2006年NDVI与降水量的相关系数空间分布情况。由图可以发现,NDVI与降水量的相关性呈条带状变化,其中东南部地区的负相关关系较显著,西北部地区呈正相关关系。

2.2植被覆盖变化对陆气相互作用影响的数值模拟

在上述研究结果的基础上,为了分析植被覆盖发生变化后,与之密切相关的陆气相互作用过程的响应情况,并利用陆面过程模型进行敏感性试验,分析植被覆盖增加对研究区域内陆气相互作用的影响,寻求该区域植被覆盖变化对气温和降水造成影响的可能机制。

2.2.1敏感性试验设计

CLM陆面过程提供的下垫面植被覆盖方案来源于1 km空间分辨率的MODIS卫星陆面覆盖资料,在卫星陆面覆盖资料的基础上对地表植被类型进行了16种分类(包含裸土),模拟关键区(32°—42°N,99°—115°E)内的植被覆盖类型主要包括其中的9种(图略),分别为裸土、温带常绿针叶林、温带落叶阔叶林、温带落叶阔叶灌木林、寒带落叶阔叶林、极地C3草、非极地C3草、C4草和农作物,其中裸土主要分布在模拟区域的西北角,温带常绿针叶林和温带落叶阔叶林分布在黄土高原南侧的秦岭地区附近,温带落叶阔叶灌木林、寒带落叶阔叶林、极地C3草、非极地C3草和C4草主要分布在黄土高原的西北侧地区,农作物则分布在黄土高东南侧的大部分地区。

本研究首先利用CAM(Community Atmosphere Model,通用大气模型)和CLM模型模拟研究区域内的平均气温和降水量,再将区域内的农作物下垫面植被类型统一替换成温带落叶阔叶林从而进行植被覆盖增加后气温和降水量的模拟,分析植被覆盖增加对该地区气温和降水的影响。

单独运行CLM模型,利用模型原始的下垫面植被覆盖方案和2006—2008年的大气强迫数据进行离线模拟,作为控制试验;再将研究区域内的农作物下垫面植被覆盖类型统一替换成温带落叶阔叶林,利用相同的大气强迫数据进行模型模拟,作为敏感性试验。在同样的大气强迫数据驱动下,通过比较敏感性试验与控制试验模拟结果的差异,来分析植被覆盖增加对研究区域陆气相互作用的影响。

2.2.2敏感性试验结果分析

黄土高原东南部地区的植被覆盖类型由农作物替换为温带落叶阔叶林之后,地表状态特征变量也发生了相应的改变(如地表反照率、地表粗糙度和土壤含水量等),使得研究区域内的辐射通量和有效热通量(感热通量和潜热通量)均发生了不同程度上的改变(表2)。

植被覆盖增加后,地表反照率降低,净短波辐射有所增加,净长波辐射有所减少;综合地表净短波辐射和净长波辐射的共同作用,在植被覆盖增加的地区,地表吸收净辐射有所增加,并对陆气间感热通量交换的增强产生影响。

植被覆盖增加后,陆气相互作用的感热通量和潜热通量均有所增加,但是变化幅度有所差异。农作物变为温带落叶阔叶林后,植被改变区年均感热通量增加明显,区域年平均感热通量增加1.12 W/m2,潜热通量增加1.73 W/m2,夏季的增加最为明显。潜热通量的增加作用强于感热通量,这可能对气温的降低造成一定影响。

植被覆盖增加后,地表粗糙度增大,土壤持水能力增强,土壤含水量有所增加;并且受潜热通量明显增加的影响,地表蒸散也有所增加,这可能对该区域降水的增加起到一定影响作用。

3小结与讨论

利用诊断统计方法分析研究了黄土高原地区植被覆盖与气候之间的关系。并利用陆面过程模型CLM结合不同的植被覆盖方案进行了敏感性试验,从陆气相互作用的角度来分析植被覆盖变化对气温和降水造成影响的可能机制。本文得到的主要结论如表2。

(1)黄土高原地区的NDVI、气温和降水量均具有明显的季节性变化特征;1982—2006年,区域滑动平均NDVI、气温和降水的线性变化斜率分别为5×10-4mm/10 a、0.061℃/10 a和-0.492 mm/10 a;空间上,黄土高原内大部分地区的NDVI呈增加的变化趋势,绝大多数地区的气温呈增加趋势,大部分地区的降水量呈减少趋势,且均存在较大的空间差异;

NDVI与气温的滑动平均相关系数为0.459,表现出正相关,NDVI与降水量的滑动平均相关系数为-0.23,空间上,NDVI与气温的相关性在不同地区表现出比较大的差异,其中河南西部、山西南部、陕西南部、甘肃和青海大部分地区以及内蒙古、陕西和山西交界地带,NDVI和气温表现出正相关;NDVI与降水量的相关性呈条带状变化。

(2)应用CLM模型进行敏感性试验的研究结果表明,黄土高原东南部的植被覆盖增加后,净短波辐射有所增加,净长波辐射有所减少,综合作用下地表吸收净辐射呈增加变化趋势;植被覆盖增加后,陆气相互作用的感热通量有所增加,潜热通量也有所增加,且潜热通量的增加作用强于感热通量,这可能对气温的降低造成一定影响。植被覆盖类型由农作物变为温带落叶阔叶林后,地表粗糙度增大,土壤持水能力增强,土壤含水量有所增加;并且受潜热通量明显增加的影响,地表蒸散也有所增加,这可能对该区域降水的增加起到一定影响作用。

虽然研究区域内植被覆盖增加能够在一定程度上降低气温,增加降水,但是其作用效果有限,尽管在过去25年里黄土高原地区的平均植被覆盖状况有所好转,但是该地区的平均气候状况仍呈暖干变化。

总的来说,本文分析了黄土高原地区1982—2006年植被、气温和降水的变化规律及作用关系,并且利用陆面过程模型进行敏感性试验,从一定程度上解释了黄土高原东南部地区植被覆盖变化对气温和降水产生影响的可能作用机制,但还不够完善。在今后的研究中要继续寻求更加完善的模型模拟试验方法,并且耦合大气模型来研究植被覆盖变化对大气环流的影响,更加精确的分析黄土高原地区植被覆盖与气温和降水之间的相互作用关系。

参考文献

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[2]孙菽芬.陆面过程的物理、生化机理和参数模型.北京:气象出版社,2005

[3]陈海山,孙照渤.陆气相互作用及陆面模式的研究进展.南京气象学院学报,2002;25(2):277—288

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