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基于多源数据和机器学习方法的大兴安岭地区雷击火驱动因子及火险预测模型 被引量:7
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作者 焦强英 韩宗甫 +7 位作者 王炜烨 刘迪 潘鹏旭 李博 张念慈 王萍 陶金花 范萌 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期74-87,共14页
【目的】基于长时间序列多源数据,开展雷击火驱动因子分析,采用机器学习方法构建动态、高分辨率雷击火火险预测模型,为雷击火防控提供支撑。【方法】分析大兴安岭地区2010—2020年雷击火时空分布规律,基于闪电监测数据、卫星遥感数据、... 【目的】基于长时间序列多源数据,开展雷击火驱动因子分析,采用机器学习方法构建动态、高分辨率雷击火火险预测模型,为雷击火防控提供支撑。【方法】分析大兴安岭地区2010—2020年雷击火时空分布规律,基于闪电监测数据、卫星遥感数据、气象再分析资料、DEM等多源数据选取闪电、气象、植被、地形4类18个雷击火潜在驱动因子,研究其特征及与雷击火发生的关系;提取历史雷击火点和随机生成的非雷击火点对应的驱动因子,构建原始样本集,计算各驱动因子的重要性和相关性矩阵进行驱动因子挑选;基于优化后的训练样本集,采用梯度提升决策树(GBDT)、随机森林(RF)和极端随机树(ERT)3种集成学习模型进行雷击火火险预测能力评估,选择表现最优的方法用于构建大兴安岭地区雷击火火险预测模型并应用。【结果】2010―2020年大兴安岭雷击火出现次数最多和最少的年份分别为2015和2012年,主要集中于5―7月,发生时段主要集中于10:00―17:00;雷击火高发区为漠河县、塔河县、新林区和呼中区。闪电与雷击火的空间分布基本一致,但闪电越多雷击火发生次数不一定越多,2011年闪电次数最多,为114632次,雷击火仅出现11次。在闪电强度为-20~-40 kA、陡度为-4~-8 kA·μs-1、相对湿度小于40%、降水量小于4 mm、气温大于29℃、大气压为91~95 kPa且风速为1~3 m·s-1的气象条件下更易发生雷击火。NDVI(归一化植被指数)、GPP(总初级生产力)、Et(蒸散量)、NPP(净初级生产力)大小与雷击火发生呈正相关。雷击火在海拔300~900 m、坡度0~12°范围内出现次数较多,坡向对雷击火发生影响不大。特征选择后剩余13个特征参量分别参与3种集成学习算法模型构建,其中,ERT模型预测能力最好,其AUC达0.97,查准率、查全率和F1 Score均高于GBDT和RF模型。ERT模型预测的高风险区与实际雷击火点分布区的空间一致性很好。【结论】利用多源大数据,尤其是卫星观测数据,获取更多与雷击火发生有关的潜在驱动因子,并依靠机器学习,能够较好体现因子间非线性关系及自行学习参数间复杂关系能力的优势,本研究构建的雷击火火险预测模型具备很好的泛化性、自适应性和较高的空间分辨率。 展开更多
关键词 雷击火 火险预测 机器学习 遥感 闪电
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2021年6月大兴安岭地区暴雨洪涝灾害成因分析 被引量:2
2
作者 许丽玲 闫敏慧 +4 位作者 王付华 王梅 潘明溪 沈月钊 王晓雪 《灾害学》 CSCD 北大核心 2023年第1期88-93,共6页
2021年6月黑龙江上游大兴安岭地区发生特大洪水,出现历史上罕见的洪涝灾害。利用大兴安岭地区国家地面气象观测站、区域气象自动站、水文和水位站资料,采用统计方法,分析降水变化和主要江河洪水的特征。同时,通过欧亚500 hPa高度和距平... 2021年6月黑龙江上游大兴安岭地区发生特大洪水,出现历史上罕见的洪涝灾害。利用大兴安岭地区国家地面气象观测站、区域气象自动站、水文和水位站资料,采用统计方法,分析降水变化和主要江河洪水的特征。同时,通过欧亚500 hPa高度和距平场、EC模式500 hPa高度和850 hPa风场、物理量场,采用天气学原理及诊断分析方法,分析了暴雨形成的机制,对2021年洪水与历史洪水年进行了对比。结果表明:(1)大兴安岭地区秋、冬、春季降水量均偏多,使黑龙江上游江段水位偏高,土壤底墒含水率多,增加黑龙江上游河槽蓄水量,使黑龙江上游江河底水高,超警戒水位;(2)汛期雨季来临早,受东北冷涡影响,6月中旬两次暴雨叠加,低层高温高湿的不稳定能量与中高层向南渗透的冷空气结合,导致中低层位势不稳定的建立,为暴雨过程提供动力、热力和水汽条件;(3)强降水集中,加之上游来水比重大,形成暴雨洪水,导致洪峰水位高,超警幅度大,造成2021年6月大兴安岭地区发生暴雨洪涝灾害。 展开更多
关键词 大兴安岭 洪涝灾害 暴雨
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大兴安岭地区近31年积雪与冻土变化分析 被引量:5
3
作者 王付华 王梅 +1 位作者 葛磊 吴威 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2010年第28期15757-15759,共3页
利用1975~2005年大兴安岭地区6个气象台站的常规观测资料,分析了大兴安岭冬春积雪日数和最大冻土深度的变化及其与气候变化的关系。结果表明,大兴安岭冬春积雪日数在20世纪80年代略有增加,90年代减少;而近31年总体趋势呈减少趋势。近3... 利用1975~2005年大兴安岭地区6个气象台站的常规观测资料,分析了大兴安岭冬春积雪日数和最大冻土深度的变化及其与气候变化的关系。结果表明,大兴安岭冬春积雪日数在20世纪80年代略有增加,90年代减少;而近31年总体趋势呈减少趋势。近31年大兴安岭的最大冻土深度呈递减趋势。冬春积雪日数变化与冬春气温变化呈负相关,但与冬春降水之间没有明显的相关关系。最大冻土深度的变化与冬春气温和冬春降水的变化均呈负相关。 展开更多
关键词 积雪 冻土 气候变化
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逆温对大兴安岭地区天气的影响 被引量:1
4
作者 赵玉洁 陆忠涛 孟杨 《安徽农业科学》 CAS 2014年第20期6741-6741,6756,共2页
利用欧洲数值模式产品ECMWF20:00的零零场的资料和大兴安岭地区自动站的实况资料,采用统计分析的方法,分析逆温对大兴安岭地区天气的影响。结果表明,逆温会导致大兴安岭地区最低气温明里佛低;冬季,它会使南部最低气温比前一日ECMW... 利用欧洲数值模式产品ECMWF20:00的零零场的资料和大兴安岭地区自动站的实况资料,采用统计分析的方法,分析逆温对大兴安岭地区天气的影响。结果表明,逆温会导致大兴安岭地区最低气温明里佛低;冬季,它会使南部最低气温比前一日ECMWF20:00的零零场的温度场低8~14℃,北部低16~18℃;春季,使南部最低气温比前一日ECMWF20:00的零零场的温度场低3~12℃。北部低10~14℃;秋季,使南部最低气温比前一日ECMWF20:00的零零场的温度场低3~10℃,北部低10。12cC;夏季,使南部最低气温比前一日ECMWF20:00的零零场的温度场低2—8℃,北部低8—10℃;逆温还会导致大兴安岭地区雾的生成。 展开更多
关键词 逆温 最低气温 影响
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大兴安岭地区天气雷达故障及检修方法
5
作者 曹晓波 李忠琦 《安徽农学通报》 2012年第2期124-125,共2页
新一代天气雷达投入业务运行以来,在运行过程中,雷达设备出现过一些故障,主要是通讯和伺服部分出现的故障比较多。在使用过程中,将出现故障的现象及处理方法总结出来,以期为广大技术人员提供参考。
关键词 天气雷达 光端通讯 伺服 故障 检修 大兴安岭地区
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大兴安岭地区雨量站信息查询程序
6
作者 曹晓波 李忠琦 《安徽农学通报》 2009年第14期240-241,共2页
采用aspsql对雨量站、林火自动站气象信息数据进行分类处理,利用其提供的功能及图像组件显示查询结果,并以表格文本、图形的方式显示,为农业生产提供及时的雨量信息。
关键词 雨量站 气象资料 查询
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大兴安岭地区冰雹的分布及人工预防
7
作者 边洪俊 《林业机械与木工设备》 2011年第11期35-37,共3页
介绍了大兴安岭地区农业主产区冰雹的分布及人工防雹现状,提出了未来防雹设备布局及人工防雹措施。
关键词 冰雹分布 人工防雹 措施
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基于闪电定位数据和气象数据的大兴安岭雷击火预测模型研究 被引量:14
8
作者 王晓红 黄艳 +4 位作者 张吉利 韦睿 刘灵 张明远 陈方 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期44-48,共5页
利用2005—2011年5—10月黑龙江省大兴安岭林区的雷击火灾、闪电气象数据和其它数据,建立用于该地区雷击火预报的二项Logistic回归模型,并将ROC曲线用于模型的评价。结果表明:2005—2011年该地区雷击火发生数量年际变化较大,相对于人为... 利用2005—2011年5—10月黑龙江省大兴安岭林区的雷击火灾、闪电气象数据和其它数据,建立用于该地区雷击火预报的二项Logistic回归模型,并将ROC曲线用于模型的评价。结果表明:2005—2011年该地区雷击火发生数量年际变化较大,相对于人为火呈上升趋势;集中发生于5—6月,与云地闪电发生频数相关不显著(P>0.05)。经似然比检验,最终进入模型的变量为:前7 d FFMC平均值、前3 d地闪次数、前7 d平均降水量。用于模型评价的ROC曲线比较凸近左上角,曲线下面积(AUC)为0.888,表明模型预测效果较理想,可为大兴安岭林区的雷击火预测提供科学参考。 展开更多
关键词 大兴安岭 雷击火 闪电定位数据 LOGISTIC回归 ROC曲线
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我国大兴安岭呼中林区雷击火发生火环境研究 被引量:72
9
作者 舒立福 王明玉 +2 位作者 田晓瑞 李忠琦 肖永军 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期94-99,共6页
雷击火作为天然火源是一种难以控制的自然现象 ,其形成机理极为复杂。我国大兴安岭林区是雷击火主要发生区 ,对雷击火的研究表明特殊可燃物、干雷暴的天气和较高的地形构成了雷击火发生的火环境。长期干旱 ,可燃物失水严重 ,森林中积累... 雷击火作为天然火源是一种难以控制的自然现象 ,其形成机理极为复杂。我国大兴安岭林区是雷击火主要发生区 ,对雷击火的研究表明特殊可燃物、干雷暴的天气和较高的地形构成了雷击火发生的火环境。长期干旱 ,可燃物失水严重 ,森林中积累丰富的可燃物 ,雷暴发生后干燥的植被容易引火燃烧 ,起火之后 ,遇上盛行的大风将使火灾迅速蔓延。雷暴 ,特别是干雷暴出现时 ,遇到降水少、地面温度增加 ,相对湿度降低 ,可燃物干燥的情况 ,就很容易引起火灾。森林火灾多发地区 ,雷击火常常也多。大兴安岭纬度越高 ,雷击火越多 ,5 1°N以北海拔 80 0m以上山脉的腹部或山顶的落叶松 -偃松林、樟子松 -偃松林林区为该林区雷击火发生最集中区域。一次干雷暴天气过程 ,可以同时引起多起雷击火 ,它们之间的距离最远可达 1 5 0km。雷击火多发生在 6— 8月 ,雷击火的发生时段主要集中在下午的 1 4时到 1 7时。雷电作为一个随机干扰因子引发森林火灾 ,使得雷击火的预防与扑救变得更加困难。 展开更多
关键词 中国 大兴安岭 呼中林区 雷击火 发生 火环境
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气象在大兴安岭生态文明建设中的定位和作用 被引量:2
10
作者 李丹丹 李洪涛 +1 位作者 许磊 牛凤权 《南方农业》 2017年第30期63-65,共3页
针对党的十八大报告提出的大力推进生态文明建设、建设美丽中国的总要求,通过分析气象工作的特性特点以及和生态文明建设的关系,明确了气象在大兴安岭林区生态文明建设中的定位与作用,并从国家和社会角度提出了气象在大兴安岭林区生态... 针对党的十八大报告提出的大力推进生态文明建设、建设美丽中国的总要求,通过分析气象工作的特性特点以及和生态文明建设的关系,明确了气象在大兴安岭林区生态文明建设中的定位与作用,并从国家和社会角度提出了气象在大兴安岭林区生态文明建设中的战略任务,以及气象部门在推进大兴安岭生态文明建设中的措施。 展开更多
关键词 大兴安岭林区 气象 生态文明建设
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大兴安岭林区生态型气象保障服务体系建设研究
11
作者 李丹丹 李洪涛 +1 位作者 许磊 牛凤权 《农技服务》 2017年第16期65-65,共1页
气象与各行各业关系密切,涉及林业、农业、交通、能源、水利、商业、运输、建筑、国土资源、环保、旅游、航空等多个行业和部门。气象工作属于公益性的公共气象服务,在大兴安岭林区生态文明建设中具有公共性的特性,是政府公共服务的重... 气象与各行各业关系密切,涉及林业、农业、交通、能源、水利、商业、运输、建筑、国土资源、环保、旅游、航空等多个行业和部门。气象工作属于公益性的公共气象服务,在大兴安岭林区生态文明建设中具有公共性的特性,是政府公共服务的重要组成部分,属于基础性公共服务范畴,也是建设服务型政府的重要内容。气象工作在政治、经济、文化建设中的地位越来越突出,服务范围也越来越广泛。大兴安岭林区多年来高强度采伐,森林资源破坏严重。因此,加强大兴安岭林区气象保障服务体系建设,对促进林区生态文明建设具有十分重要的作用。 展开更多
关键词 大兴安岭林区 生态文明 气象保障服务体系
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近30年来大兴安岭林区气候时空变化特征 被引量:5
12
作者 许磊 牛凤权 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2011年第4期2036-2037,共2页
利用大兴安岭地区近30年(1971~2000年)的气象观测资料,分析了该区气温、降水量等的时空变化特征及其与全球气温变化的关系。结果表明,大兴安岭地区的气温变化与全球平均气温升高存在一定的对应关系,年均降水量随全球气温升高呈增加趋... 利用大兴安岭地区近30年(1971~2000年)的气象观测资料,分析了该区气温、降水量等的时空变化特征及其与全球气温变化的关系。结果表明,大兴安岭地区的气温变化与全球平均气温升高存在一定的对应关系,年均降水量随全球气温升高呈增加趋势。1988~2000年间降水量增加最为明显。该区降水主要集中在7~8月;近30年来,日照时数无明显变化。 展开更多
关键词 大兴安岭 温度 降水量 时空变化
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大兴安岭森林火灾的气候背景 被引量:9
13
作者 万里鹏 关兴民 +3 位作者 万正奎 梁继国 夏辉 张亚飞 《森林防火》 北大核心 1996年第2期18-20,共3页
大兴安岭森林火灾的气候背景万里鹏,关兴民,万正奎(大兴安岭地区气象局)梁继国,夏辉,张亚飞(呼玛县林业局)1火险气候因子的季节性规律在大兴安岭及其比邻地区,因受温带和寒温带季风气候的影响,存在着两个森林防火安全期和两... 大兴安岭森林火灾的气候背景万里鹏,关兴民,万正奎(大兴安岭地区气象局)梁继国,夏辉,张亚飞(呼玛县林业局)1火险气候因子的季节性规律在大兴安岭及其比邻地区,因受温带和寒温带季风气候的影响,存在着两个森林防火安全期和两个森林防火危险期。这种情况与我国的... 展开更多
关键词 森林火灾 气候背景 大兴安岭
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大兴安岭林区高火险天气成因及预防林火危害的技术措施 被引量:2
14
作者 孙喜民 王林凤 +1 位作者 关凤兰 栗艳杰 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2009年第35期17732-17734,共3页
分析了大兴安岭林区春、秋季防火期的主要气候特点,总结了前期气候背景、短期气候条件以及当日的天气状况与森林火险、火灾的关系,提出了预防林火危害的技术措施。
关键词 大兴安岭林区 高火险区 气象成因 林火
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齐齐哈尔地区大豆产量动态预报方法
15
作者 薛瑶 吕东辉 +4 位作者 关宁欣 叶倩竹 李瑶 王永超 于晶 《中国种业》 2025年第5期131-135,共5页
利用齐齐哈尔市10个气象站2014-2023年逐日气象数据和大豆发育期及产量资料,筛选出影响大豆产量的关键气象因子,构建齐齐哈尔地区大豆产量动态预报模型,以期为实际农业生产提供数据支持。结果表明:第三真叶期、结荚期、鼓粒期、成熟期... 利用齐齐哈尔市10个气象站2014-2023年逐日气象数据和大豆发育期及产量资料,筛选出影响大豆产量的关键气象因子,构建齐齐哈尔地区大豆产量动态预报模型,以期为实际农业生产提供数据支持。结果表明:第三真叶期、结荚期、鼓粒期、成熟期日照时数,出苗期、第三真叶期、开花期、鼓粒期平均气温,出苗期、第三真叶期、鼓粒期最高气温,第三真叶期、开花期、鼓粒期、成熟期最低气温,第三真叶期、鼓粒期、成熟始期降水量对产量的影响较大。此外,建立基于关键气象因子以候为尺度的大豆动态产量预报模型,并应用2023-2024年气象资料进行回代检验,预报方程均通过0.01水平极显著性检验,结果证明模型预报准确度较高,自7月11日起产量预报平均准确率达90%以上,可满足日常业务服务要求,对农业生产和维护粮食安全具有重要支撑作用,同时该预报模型可对相邻地市大豆主产区产量预报具有借鉴作用。 展开更多
关键词 大豆 产量 产量预报 回代检验 准确率
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2000—2020年华北地区植被固碳能力时空变化特征及其气象影响分析 被引量:15
16
作者 曹云 张称意 +6 位作者 孙应龙 刘昌义 胡琦 赵子健 王晓晨 潘学标 王世坤 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3488-3499,共12页
净生态系统生产力(NEP)是估算植被生态系统碳源/汇的重要指标,开展区域NEP时空变化特征分析,对科学评估植被生态系统固碳能力及其气候变化应对措施具有重要意义。研究基于土壤呼吸模型和TEC模型,利用2000—2020年气象数据和遥感数据,采... 净生态系统生产力(NEP)是估算植被生态系统碳源/汇的重要指标,开展区域NEP时空变化特征分析,对科学评估植被生态系统固碳能力及其气候变化应对措施具有重要意义。研究基于土壤呼吸模型和TEC模型,利用2000—2020年气象数据和遥感数据,采用线性趋势分析、Hurst指数和相关分析等统计方法,对华北地区固碳能力时空变化特征、影响因素及其未来变化趋势进行分析。结果表明:2000—2020年,华北地区年均NEP为228.8 gC/m^(2),在空间分布上呈现从西北向东南逐步递增的趋势,总体上表现为净固碳。从变化趋势来看,华北地区生态系统的固碳能力总体呈增加趋势,分布面积占比达到88.8%,达到显著增加趋势的面积比例为54.5%(P<0.05),其中河北北部、北京北部、山西西北部、山东西部等地NEP每年每平方米增加9.0 gC以上。华北大部地区NEP年际波动较小,有79.6%的区域多处于较高稳定、高稳定的等级。从变化趋势来看,华北地区有84.9%区域NEP具有强持续性,且NEP未来仍将持续增加的区域面积占比达到51.4%。华北地区NEP的空间分布和年际变化主要受降水的影响,达到显著相关的区域面积占总面积的44.7%,但与气温、日照呈弱正相关,而且不同区域相关性差异明显。其中降水影响空间格局差异极为明显,华北中北部NEP与降水呈显著正相关,南部呈负相关。 展开更多
关键词 净生态系统生产力 碳汇 时空分布 变化趋势 气候因子 华北地区
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东北地区MCC雷达回波特征分析 被引量:14
17
作者 张晰莹 吴英 +1 位作者 王承伟 赵玉洁 《气象》 CSCD 北大核心 2010年第8期32-39,共8页
2005年7月16日在黑龙江省北部地区出现中尺度对流辐合体(MCC),产生了雷暴、冰雹、龙卷、暴雨等强对流天气,尤其是齐齐哈尔北部间隔1小时10分钟发生了2个龙卷。利用雷达、FY-2卫星云图和相关资料,对这次MCC过程进行了分析,并对比高纬度MC... 2005年7月16日在黑龙江省北部地区出现中尺度对流辐合体(MCC),产生了雷暴、冰雹、龙卷、暴雨等强对流天气,尤其是齐齐哈尔北部间隔1小时10分钟发生了2个龙卷。利用雷达、FY-2卫星云图和相关资料,对这次MCC过程进行了分析,并对比高纬度MCC和非MCC强降雨的区别。结果表明:高纬度MCC雷达回波速度场上有明显中气旋,龙卷发生在MCC的发展阶段。物理量分析发现高纬度MCC比非MCC强降雨在水汽条件和动力因子上要求更高。地形在高纬度MCC的形成过程中起到很重要的作用,相同的背景条件下,在山脉的背风坡系统明显加强。 展开更多
关键词 中尺度对流复合体(MCC) 强对流 雷达回波
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加格达奇林业局榛子资源专项调查分析
18
作者 孙威 尤宏宇 《绿色科技》 2015年第12期136-137,共2页
采用路线调查和样式调查相结合的方法对加格达奇地区榛子资源进行了分析。介绍了榛子的形态特征、类型划分及榛子的利用价值,并对榛子的管理提出几点建议。
关键词 榛子 分布 野生经济植物 开发前景
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小议公共气象预报如何更好地服务于我国农业生产 被引量:4
19
作者 和平 田锴 王英 《农村实用科技信息》 2012年第9期61-61,共1页
天气预报是指对某区域或某地未来一定时段的天气状况进行定性或定量的预测,准确的天气预报,能帮助人们利用有利的天气,避、抗不利天气和减轻灾害性天气所造成的损失,对农业生产、交通运输和国防建设等均有重要意义。本文着重就天气... 天气预报是指对某区域或某地未来一定时段的天气状况进行定性或定量的预测,准确的天气预报,能帮助人们利用有利的天气,避、抗不利天气和减轻灾害性天气所造成的损失,对农业生产、交通运输和国防建设等均有重要意义。本文着重就天气预报工作如何更好地服务于我国农业生产做一论述。 展开更多
关键词 农业生产 气象预报 服务 天气状况 天气预报 灾害性天气 国防建设 交通运输
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公共气象预报如何服务于农业生产 被引量:3
20
作者 田锴 和平 王梅 《农村实用科技信息》 2012年第10期43-43,共1页
天气预报是指对某区域或某地未来一定时段的天气状况进行定性或定量的预测,准确的天气预报,能帮助人们利用有利的天气,避、抗不利天气和减轻灾害性天气所造成的损失,对农业生产、交通运输和国防建设等均有重要意义。本文着重就天气预报... 天气预报是指对某区域或某地未来一定时段的天气状况进行定性或定量的预测,准确的天气预报,能帮助人们利用有利的天气,避、抗不利天气和减轻灾害性天气所造成的损失,对农业生产、交通运输和国防建设等均有重要意义。本文着重就天气预报工作如何更好地服务于我国农业生产做一论述。 展开更多
关键词 农业生产 气象预报 服务 天气状况 天气预报 灾害性天气 国防建设 交通运输
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