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基于气象要素的逐日玉米产量气象影响指数

刘维 宋迎波

刘维, 宋迎波. 基于气象要素的逐日玉米产量气象影响指数. 应用气象学报, 2022, 33(3): 364-374. DOI:  10.11898/1001-7313.20220310..
引用本文: 刘维, 宋迎波. 基于气象要素的逐日玉米产量气象影响指数. 应用气象学报, 2022, 33(3): 364-374. DOI:  10.11898/1001-7313.20220310.
Liu Wei, Song Yingbo. A daily meteorological impact index of maize yield based on weather elements. J Appl Meteor Sci, 2022, 33(3): 364-374. DOI:  10.11898/1001-7313.20220310.
Citation: Liu Wei, Song Yingbo. A daily meteorological impact index of maize yield based on weather elements. J Appl Meteor Sci, 2022, 33(3): 364-374. DOI:  10.11898/1001-7313.20220310.

基于气象要素的逐日玉米产量气象影响指数

DOI: 10.11898/1001-7313.20220310
资助项目: 

中国气象局创新发展专项 CXFZ2022J052

国家气象中心预报员专项 Y202117

详细信息
    通信作者:

    宋迎波,邮箱:songyb@cma.gov.cn

A Daily Meteorological Impact Index of Maize Yield Based on Weather Elements

  • 摘要: 利用1981—2020年5—9月气象数据与玉米产量数据,通过改进逐日降水适宜度并构建逐日气候适宜度模型,建立基于相似年逐日气象要素的作物生育期气候适宜度序列,利用气象产量与气候适宜指数建立模型,设计逐日作物产量气象影响指数以表征气象条件对作物的影响程度,基于该指数构建东北地区玉米逐日产量预报模型并分析其逐日预报准确率,用以表明该指数的准确性。结果表明:利用3个相似年预报结果加权集成综合相似年逐日作物产量气象影响指数可提高逐日预报准确率,黑龙江年尺度逐日预报准确率年际间波动小于东北其他地区。综合相似年月尺度下,随着玉米发育期的推进和实时气象数据的引入,月尺度平均预报准确率逐渐提高。东北地区玉米产量8月31日的日尺度预报准确率普遍高于7月31日;辽宁日尺度预报差异较大,但随着玉米发育期推进逐日预报产量和实际产量接近,准确率也提高。基于气象要素构建的逐日作物产量影响指数和同期气象影响指数可以定量评估不同时段气象条件对作物产量的影响程度,在一定程度上可提高农业气象业务定量化评价水平。
  • 图  1  前10 d内降水量权重系数

    Fig. 1  Weight coefficients of precipitation in previous 10 days

    图  2  2011—2020年东北地区不同相似年准确率对比

    Fig. 2  Comparison on the accuracy of yield in Northeast China from 2011 to 2020

    图  3  2011—2020年东北地区平均单产

    Fig. 3  Yield in Northeast China from 2011 to 2020

    图  4  基于综合相似年的2011—2020年东北地区玉米单产逐月平均预报准确率对比

    Fig. 4  Comparison on the accuracy of yield in different month under the comprehensive similar year in Northeast China from 2011 to 2020

    图  5  2014年(a)和2018年(b)辽宁逐日预报和实际单产及预报准确率

    Fig. 5  Daily forecast yield, announced yield and forecast accuracy of Liaoning in 2014(a) and 2018(b)

    图  6  2014年和2018年辽宁逐日作物产量气象影响指数(a)和逐日作物产量同期气象影响指数(b)

    Fig. 6  The daily crop meteorological yield impact index(a) and same period index(b)of Liaoning in 2014 and 2018

    表  1  2011—2020年东北地区不同年型10年平均准确率(单位:%)

    Table  1  Average accuracy of 10 years under the different similar yearsin Northeast China from 2011 to 2020 (unit:%)

    年型 辽宁 内蒙古东部 黑龙江 吉林
    第1相似年 90.3 93.9 91.8 91.9
    第2相似年 90.9 93.7 91.4 91.7
    第3相似年 90.3 93.6 92.4 91.8
    综合相似年 91.2 94.1 93.4 92.4
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    表  2  2011—2020年东北地区逐月平均预报准确率(单位:%)

    Table  2  Monthly average forecast accuracy in Northeast China from 2011 to 2020 (unit:%)

    月份 辽宁 内蒙古东部 黑龙江 吉林
    5 89.9 94.1 91.6 92.2
    6 89.9 94.4 92.5 92.5
    7 89.7 94.4 93.5 92.0
    8 92.5 94.1 95.1 92.5
    9 93.8 93.5 94.4 92.6
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    表  3  2011—2020年7月31日和8月31日东北地区预报准确率(单位:%)

    Table  3  Forecast accuracy in Northeast China on 31 Jul and 31 Aug from 2011 to 2020 (unit:%)

    年份 辽宁 内蒙古东部 黑龙江 吉林
    07-31 08-31 07-31 08-31 07-31 08-31 07-31 08-31
    2011 94.2 94.5 83.3* 89.3* 95.1 98.4 95.9 95.2
    2012 95.9 98.7 91.7 94.2 95.0 98.9 92.0 91.1
    2013 87.7* 89.9* 99.1 96.7 94.8 90.3 94.5 93.2
    2014 73.8* 83.2* 86.3* 86.3* 91.3 93.3 91.9 98.3
    2015 96.2 96.2 93.3 89.8* 89.0* 87.8* 93.6 95.5
    2016 91.2 93.9 95.9 96.7 92.8 97.5 93.4 90.9
    2017 91.2 92.4 99.6 96.7 92.2 93.7 90.5 96.1
    2018 99.5 99.7 99.9 99.2 97.6 98.4 80.7* 85.7*
    2019 84.8* 90.6 98.5 95.5 94.1 94.2 92.9 89.8*
    2020 93.4 95.0 97.6 95.8 100.0 90.6 93.6 90.0
    注:*表示逐日预报准确率低于90%。
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-02-22
  • 修回日期:  2022-04-02
  • 刊出日期:  2022-05-31

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