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黑龙江省水稻生长季积温计算方法

朱海霞 李秀芬 王萍 李宇光 王铭 王秋京 姜丽霞

朱海霞, 李秀芬, 王萍, 等. 黑龙江省水稻生长季积温计算方法. 应用气象学报, 2017, 28(2): 247-256. DOI: 10.11898/1001-7313.20170212..
引用本文: 朱海霞, 李秀芬, 王萍, 等. 黑龙江省水稻生长季积温计算方法. 应用气象学报, 2017, 28(2): 247-256. DOI: 10.11898/1001-7313.20170212.
Zhu Haixia, Li Xiufen, Wang Ping, et al. Methods of accumulated temperature during rice growing stage in Heilongjiang Province. J Appl Meteor Sci, 2017, 28(2): 247-256. DOI:  10.11898/1001-7313.20170212.
Citation: Zhu Haixia, Li Xiufen, Wang Ping, et al. Methods of accumulated temperature during rice growing stage in Heilongjiang Province. J Appl Meteor Sci, 2017, 28(2): 247-256. DOI:  10.11898/1001-7313.20170212.

黑龙江省水稻生长季积温计算方法

DOI: 10.11898/1001-7313.20170212
资助项目: 

中国气象局气候变化专项 CCSF201606

黑龙江省气象局一般项目 HQ2017013

公益性行业(气象)科研专项 GYHY201306036

中国气象局核心业务发展专项 CMAHX20160205

详细信息
    通信作者:

    姜丽霞, email:jianglixia0326@aliyun.com

Methods of Accumulated Temperature During Rice Growing Stage in Heilongjiang Province

  • 摘要: 以水稻为例,根据温强系数研究成果和温度日变化事实,探索一种集农学和生物学意义的积温计算方法。研究表明:利用日极端温度,通过正弦分段模拟,并经订正方程可以模拟出与实际情况相似的日温度连续变化;利用方程分段模拟出低于20℃、高于30℃的水稻温强系数,拓展了水稻温强系数的研究成果,获得了水稻三基点温度范畴的温强系数;温强系数实质是对水稻温度三基点学说的具体度量;通过时温度当量和日温度当量,实现了对水稻整个生长时期的任意时段的热量条件进行无缝量化。以哈尔滨市为例,分析了1961-2015年近55年的水稻当量积温时间特征。因计算积温时考虑了温度三基点及温度日变化的事实,提高了当量积温计算的精确度,能够突出时间和空间上的热量差异。
  • 图  1  水稻生育期间温度与温强系数的关系

    Fig. 1  Relations between temperature and temperature coefficient during rice growing stage

    图  2  哈尔滨站2015年5—9月温度观测值和模拟订正值

    Fig. 2  Curves of observed temperature and corrected simulated temperature at Harbin Station

    图  3  2015年5月17日 (a)、5月20日 (b)、7月10日 (c)、8月31日 (d) 哈尔滨站24 h时温度和时温度当量变化

    Fig. 3  Variations of hourly equivalent temperature and hourly temperature at Harbin Station on 17 May (a), 20 May (b), 10 Jul (c) and 31 Aug (d) in 2015

    图  4  2015年哈尔滨站水稻生长季日平均温度和日温度当量变化

    Fig. 4  Variations of daily temperature and daily equivalent temperature at Harbin Station during rice growing in 2015

    图  5  哈尔滨站1961—2015年水稻生长季当量积温距平变化

    Fig. 5  Variations of accumulated equivalent temperature anomaly during rice growing stage at Harbin Station from 1961 to 2015

    表  1  温强系数[10]

    Table  1  Temperature coefficient (from reference [10])

    温度/℃ 温强系数
    20 0.81
    21 0.86
    22 0.91
    23 0.95
    24 0.99
    25 1.02
    26 1.03
    27 1.04
    28 1.03
    29 1
    30 0.94
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    表  2  哈尔滨站各时刻模拟温度的订正方程

    Table  2  Correct formula of imitation temperature at Harbin Station

    时间 回归方程
    01:00 ts=0.154+0.974ta
    02:00 ts=1.107+0.951ta
    03:00 ts=1.76+0.921ta
    04:00 ts=1.957+0.929ta
    05:00 ts=1.951+0.927ta
    06:00 ts=1.611+0.946ta
    07:00 ts=1.851+0.957ta
    08:00 ts=2.008+0.972ta
    09:00 ts=2.416+0.966ta
    10:00 ts=2.391+0.97ta
    11:00 ts=1.734+0.991ta
    12:00 ts=0.348+1.034ta
    13:00 ts=-0.217+1.033ta
    14:00 ts=-1.156+1.042ta
    15:00 ts=-1.421+1.032ta
    16:00 ts=-1.626+1.017ta
    17:00 ts=-1.189+0.981ta
    18:00 ts=-1.626+0.98ta
    19:00 ts=-2.286+0.986ta
    20:00 ts=-2.576+0.976ta
    21:00 ts=-2.571+0.97ta
    22:00 ts=-2.097+0.972ta
    23:00 ts=-1.51+0.98ta
    24:00 ts=-0.767+0.984ta
    注:ts代表订正后温度,ta代表分段模拟温度;方程均达到0.01显著性水平。
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    表  3  5—9月各月观测温度与模拟订正温度平均值比较

    Table  3  Mean value comparison of observed and corrected simulated temperature from May to Sep

    月份 富裕站 富锦站 穆棱站 哈尔滨站
    观测值/℃ 模拟订正值/℃ 观测值/℃ 模拟订正值/℃ 观测值/℃ 模拟订正值/℃ 观测值/℃ 模拟订正值/℃
    5 12.6 12.5 12.5 12.5 13.1 12.9 14.2 14.3
    6 20.5 20.4 20.0 20.1 19.4 19.4 22.0 22.0
    7 23.2 23.1 22.0 21.7 22.0 21.8 23.6 23.3
    8 21.7 22.0 22.0 22.0 21.0 21.1 22.5 22.6
    9 14.3 14.4 15.0 15.2 14.9 15.3 16.3 16.5
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    表  4  黑龙江省水稻生育阶段的温强系数

    Table  4  Temperature coefficient during rice growing stage in Heilongjiang Province

    温度/℃ 温强系数
    12 0
    13 0.19
    14 0.3
    15 0.4
    16 0.49
    17 0.58
    18 0.66
    19 0.73
    20 0.81
    21 0.86
    22 0.91
    23 0.95
    24 0.99
    25 1.02
    26 1.03
    27 1.04
    28 1.03
    29 1
    30 0.94
    31 0.83
    32 0.68
    33 0.5
    34 0.28
    35 0
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    表  5  两种日温度当量计算结果对比

    Table  5  The comparison of daily equivalent temperature by two methods

    日期 日平均温度/℃ 日温度当量/℃
    方法a 方法b
    05-17 11.7 3.2 0
    05-20 16.2 9.0 7.9
    07-10 28.8 21.2 29.6
    08-31 20.7 17.3 16.7
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    表  6  基于观测与模拟时温度的2015年5月20日—9月30日当量积温对比

    Table  6  The comparison of accumulated equivalent temperature on observed and simulated hourly temperature from 20 May to 30 Sep in 2015

    站名 观测当量积温/(℃·d) 模拟当量积温/(℃·d) 偏差/(℃·d)
    富裕站 2018 2006 12
    富锦站 1896 1896 0
    穆棱站 1854 1858 -4
    哈尔滨站 2255 2261 -6
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-07-11
  • 修回日期:  2016-12-19
  • 刊出日期:  2017-03-31

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