烤烟气象灾害定量评估及预估方法技术

本发明专利技术属于气象监控技术领域，具体涉及一种烤烟气象灾害定量评估及预估方法，包括以下步骤，通过烤烟观测试验对WOFOST进行本地化改进和应用检验，确定可用的模型及参数配置，准备气象数据，根据数据结合气象行业标准《烤烟气象灾害等级》判定是否达到灾害标准，若气象条件达到灾害标准，选取当地实况天气或预测天气，然后和多年平均态气象条件两种气象情景，分别驱动WOFOST烤烟生长模型，获得不同气象条件下的模拟输出结果，选取不同条件下模拟的成熟期叶片干物质重作为产量评估指标，用产量波动百分率定量化描述气象灾害对烤烟产量影响，并制定定性等级评估的分级指标，本发明专利技术提供的方法定量化水平高，提高了气象灾害预警与评估的科学性。的科学性。的科学性。

【技术实现步骤摘要】
烤烟气象灾害定量评估及预估方法


[0001]本专利技术属于气象监控
，具体涉及一种烤烟气象灾害定量评估及预估方法。

技术介绍

[0002]在目前烤烟气象灾害的气象服务、科研当中，灾害指标主要来源于人工控制实验及统计学方法等等，对灾害的预警及评估则依赖灾害指标作出定性的等级评价如轻度、中度等等。这些方法定量化水平很低，很难对气象灾害发生与不发生时烤烟生理生态的变化作出评判，也很难对未来气象条件下烤烟生理生态作出详细的描述、评价。目前这些定性的预估及评估方法已经很难满足烤烟气象服务对象的需求，因此如何提高气象灾害预警与评估的科学性和定量化水平是一个十分迫切需要解决的问题。
[0003]WOFOST模型是荷兰Wageningen农业大学和世界粮食研究中心(CWFS)共同开发研制，模拟特定的土壤和气候条件下一年生作物生长的动态解释性模型。模型可以模拟潜在生长条件、水分限制和养分限制三种水平下的作物生长。潜在生长条件是指保证营养元素和水分为最佳供应，作物产量仅由辐射、温度和作物特性决定；水分限制生产条件，即假设营养元素的供给仍然是最佳的,但需考虑土壤有效水分对蒸发和作物产量的影响；养分限制条件即考虑N、P、K三种元素对作物产量的影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提供一种烤烟气象灾害定量评估及预估方法，以满足烤烟气象服务对象的需求，提高气象灾害预警与评估的科学性和定量化水平。
[0005]为实现以上目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]一种烤烟气象灾害定量评估及预估方法，包括以下步骤：
[0007]S1：通过烤烟观测试验对WOFOST进行本地化改进和应用检验，确定可用的模型及参数配置；
[0008]S2：准备气象数据，根据数据结合气象行业标准《烤烟气象灾害等级》判定是否达到灾害标准；
[0009]S3：若气象条件达到灾害标准，选取当地实况天气或预测天气，然后和多年平均态气象条件两种气象情景，分别驱动WOFOST烤烟生长模型，获得不同气象条件下的模拟输出烤烟发育期、叶面积指数、干物质量等结果；
[0010]S4：选取不同条件下模拟的成熟期叶片干物质重作为产量评估指标，用产量波动百分率定量化描述气象灾害对烤烟产量影响，并制定定性等级评估的分级指标。
[0011]进一步的，S3步骤中，当进行烤烟气象灾害定量评估时，评估分为灾中评估和灾后评估，灾后评估为对历史年份的灾害评估，则WOFOST烤烟生长模型所需的气象数据全部使用实况观测数据；灾中评估为评估日期还处于烤烟的发育期中，评估日期之后的气象数据使用多年平均值代替。
[0012]进一步的，S3步骤中，当进行烤烟气象灾害定量预估时，预测天气数据为未来7
‑
15天内的数据，主要适用的灾害为低温或高温。
[0013]进一步地，所述步骤S4中具体包含以下步骤：
[0014]S4
‑
1：产量波动率的计算公式如下：
[0015][0016]式中，D
i
为i年的产量波动百分率(％)，Y
i
为i年实际气象条件驱动下的模拟产量(kg/ha)，为灾害期间使用多年平均态气象条件替代并驱动模型模拟的产量(kg/ha)；
[0017]S4
‑
2：根据产量波动百分率制定的定性等级评估的分级指标如下：|D
i
|＜3％时为无灾害；3％≤|D
i
|＜10％时为轻度灾害；10％≤|D
i
|＜15％时为中度灾害；|D
i
|≥15％时为重度灾害。
[0018]本专利技术还提供了一种烤烟干旱灾害定量评估方法，包括以下步骤：
[0019]S1:WOFOST作物模型本地化,选择气象年景正常的年份在潜在条件下对模型进行调参；
[0020]S2:利用典型干旱年的气象数据，在水分限制模式下，检验WOFOST模型对干旱的敏感性；
[0021]S3:根据检验情况，对模型进行进一步的参数调整,确定本地化的WOFOST作物模型；
[0022]S4:分别在水分限制模式和潜在生产模型下，驱动WOFOST作物模型，模拟历史典型干旱年并输出烤烟发育期、叶面积指数、干物质量等结果；
[0023]S5：将两种条件下模拟的成熟期叶片干物质重作为产量评估指标，用产量波动百分率定量化描述干旱灾害对烤烟产量影响，并制定定性等级评估的分级指标。
[0024]进一步的，一种烤烟干旱灾害评估方法，所述步骤S5具体包含以下步骤：
[0025]S5
‑
1：产量波动率的计算公式如下：
[0026][0027]式中，D
i
为i年的产量波动百分率(％)，Y
i
为i年潜在生产模式模拟产量(kg/ha)，为水分限制模式模型模拟的产量(kg/ha)。
[0028]S5
‑
2：根据产量波动百分率制定的定性等级评估的分级指标如下：D
i
＜20％时为无灾害；20％≤D
i
＜30％时为轻度干旱；30％≤D
i
＜40％时为中度干旱；D
i
≥40％时为重度干旱。
[0029]本专利技术的有益效果有：
[0030]本专利技术提供的方法定量化水平高，可以对气象灾害发生与不发生时烤烟生理生态的变化作出评判，也可以对未来气象条件下烤烟生理生态作出详细的描述、评价，提高气象灾害预警与评估的科学性和定量化水平。
附图说明
[0031]图1烤烟气象灾害定量评估技术流程图；
[0032]图2烤烟气象灾害定量预估技术流程图；
[0033]图3基于WOFOST作物模型的烤烟干旱灾害影响评估技术流程图；
[0034]图4玉溪烟区2010年烤烟生长偶成模拟图；
[0035]图5溪烟区2016年5月11日至16日高温热害过程模拟预估。
具体实施方式
[0036]以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行进一步的说明，在使用WOFOST模型时，首先需要对WOFOST模型参数本地化配置，其配置可参考胡雪琼等WOFOST模型对于云南烤烟的适用性研究、邬定荣等作物生长模型WOFOST在华北平原的适用性研究，WOFOST模型参数主要包括作物参数、土壤参数。作物参数一种主要包括不同发育阶段所需的有效积温和光周期影响因子等；另一种主要包括光合速率、呼吸速率、光合产物转化系数、干物质分配系数、比叶面积以及叶片衰老指数等。土壤参数主要包括与土壤本身特性相关的物理参数和初始条件等，如凋萎湿度、田间持水量、饱和含水量、饱和导水率、下渗速率以及初始土壤水分含量等，上述参数可通过当地农业气象试验站获取。
[0037]实施例2烤烟气象灾害评估方法
[0038](一)、技术流程
[0039]烤烟气象灾害评估是假定烤烟模型能够准确的模拟烤烟整个生长过程，分别模拟灾害情景和气候常态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烤烟气象灾害定量评估及预估方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：通过烤烟观测试验对WOFOST进行本地化改进和应用检验，确定可用的模型及参数配置；S2：准备气象数据，根据数据结合气象行业标准《烤烟气象灾害等级》判定是否达到灾害标准；S3：若气象条件达到灾害标准，选取当地实况天气或预测天气，然后和多年平均态气象条件两种气象情景，分别驱动WOFOST烤烟生长模型，获得不同气象条件下的模拟输出烤烟发育期、叶面积指数、干物质量等结果；S4：选取不同条件下模拟的成熟期叶片干物质重作为产量评估指标，用产量波动百分率定量化描述气象灾害对烤烟产量影响，并制定定性等级评估的分级指标。2.根据权利要求1所述的一种烤烟气象灾害定量评估及预估方法，其特征在于，S3步骤中，当进行烤烟气象灾害定量评估时，评估分为灾中评估和灾后评估，灾后评估为对历史年份的灾害评估，则WOFOST烤烟生长模型所需的气象数据全部使用实况观测数据；灾中评估为评估日期还处于烤烟的发育期中，评估日期之后的气象数据使用多年平均值代替。3.根据权利要求1所述的一种烤烟气象灾害定量评估及预估方法，其特征在于，S3步骤中，当进行烤烟气象灾害定量预估时，预测天气数据为未来7
‑
15天内的数据，主要适用的灾害为低温或高温。4.根据权利要求1
‑
3所述的任意一种烤烟气象灾害定量评估及预估方法，其特征在于，所述步骤S4中具体包含以下步骤：S4
‑
1：产量波动率的计算公式如下：式中，D
i
为i年的产量波动百分率(％)，Y
i
为i年实际气象条件驱动下的模拟产量(kg/ha)，为灾害期间使用多年平均态气象条件替代并驱动模型模拟的产量(kg/ha)；S4
‑
2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李蒙，黄玮，窦小东，周建琴，马思源，李蕊，曾厅余，段长春，杨鹏武，
申请(专利权)人：云南省气候中心云南省生态气象和卫星遥感中心，
类型：发明
国别省市：