本發(fā)明涉及一種利用當(dāng)?shù)?月份平均氣溫值進(jìn)行東京櫻花花期預(yù)報(bào)的方法,屬于植物生態(tài)與物候觀測領(lǐng)域。
背景技術(shù):
:櫻花作為我國著名的園林觀賞樹種在國內(nèi)分布廣泛,北起黑龍江南至貴州均有分布。據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界有50多種野生櫻花,中國占38種。而在各地區(qū)要準(zhǔn)確回答某種櫻花的花期,一直是園林工作者尚未攻克的難題。因?yàn)闄鸦ɑㄆ谑芎芏鄡?nèi)在、外在因素的制約,是不定時(shí)的。其表現(xiàn)在:不同地點(diǎn)櫻花花期不同;同一地點(diǎn)不同櫻花品種花期也不同;就是同一地點(diǎn)同一品種,在不同年份櫻花花期也不盡相同。東京櫻花作為櫻花的代表,是最受廣大市民喜愛的櫻花品種,它以花期早、純式花相(先花后葉)、花大潔白、落花整齊而名聞遐邇。同我們的近鄰日本一樣,人們通常認(rèn)為該品種的花開了,才進(jìn)入賞櫻時(shí)期。但東京櫻花因分布地區(qū)維度、氣候的不同,使得花期在各地有明顯的差異,又因其盛花期只有一周左右的時(shí)間,具有邊開邊落的特點(diǎn),因此有“櫻花七日”之說。正所謂“熱烈的盛開、壯烈的飄落”,所以櫻花就給人“來去匆匆”的感覺。再加上櫻花和梅花、白玉蘭一樣,是對氣溫反應(yīng)十分敏感的樹種,因此若能在當(dāng)年的初春就能夠準(zhǔn)確做出東京櫻花的花期預(yù)報(bào),具有十分重要的指導(dǎo)意義。表1.東京櫻花的年生長周期表(青島)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:利用當(dāng)?shù)?月份平均氣溫值進(jìn)行東京櫻花開花始期的預(yù)報(bào)。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:(1)從當(dāng)年3月1日開始,記錄東京櫻花生長區(qū)域的當(dāng)日平均氣溫,連續(xù)記錄一個月。(2)計(jì)算出3月份的平均氣溫值后,代入一元線性方程y=-3.1228x+30.918式中y:東京櫻花4月份始花日期。x:預(yù)報(bào)年份3月份平均氣溫。本方程的應(yīng)用規(guī)則:得出y值后,整數(shù)位即為具體的日期,如果小數(shù)點(diǎn)后第一位數(shù)大于5,則日期加一天。本文所述的溫度是指氣象學(xué)所表示空氣冷熱程度的物理量,簡稱氣溫。以℃表示攝氏度。一般一天觀測4次,分別為02、08、14、20四個時(shí)次。本發(fā)明采用的溫度值為當(dāng)?shù)貧庀蟛块T利用科學(xué)儀器按照國家測量規(guī)范所得的每日溫度實(shí)測數(shù)值。本發(fā)明通過對青島中山公園東京櫻花連續(xù)十年的物候觀測研究,系統(tǒng)建立了東京櫻花物候觀測的“青島數(shù)據(jù)庫”,從物候?qū)W觀賞園藝角度,發(fā)現(xiàn)3月份平均氣溫與東京櫻花的始花期存在明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系,通過數(shù)值分析提出了東京櫻花花期預(yù)報(bào)的新方法,解決了對東京櫻花進(jìn)行花期預(yù)報(bào)的技術(shù)難題。發(fā)明原理與應(yīng)用價(jià)值物候?qū)W是研究自然界的植物(包括農(nóng)作物)、動物和環(huán)境條件(氣候、水文、土壤條件)的周期變化之間相互關(guān)系的科學(xué)。作為一門傳統(tǒng)學(xué)科,物候?qū)W一直關(guān)注自然界,它的目的就是認(rèn)識自然季節(jié)現(xiàn)象變化的規(guī)律,以服務(wù)于生產(chǎn)和科學(xué)研究。在全球變化日益受到重視的今天,物候?qū)W則更加注重氣候變化對這些季節(jié)性現(xiàn)象和規(guī)律影響的研究,物候現(xiàn)象不僅反映自然季節(jié)的變化,而且能表現(xiàn)出生態(tài)系統(tǒng)對全球環(huán)境變化的響應(yīng)和適應(yīng),因而也被視為是“大自然的語言”和全球變化的“診斷指紋”。物候?qū)W在現(xiàn)代科技的支持下,已經(jīng)煥發(fā)出新的活力,在自然基礎(chǔ)研究領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。本發(fā)明的應(yīng)用價(jià)值:本發(fā)明在繼承我國傳統(tǒng)物候?qū)W研究的基礎(chǔ)上,跟蹤國際植物物候科研發(fā)展方向,利用連續(xù)10年對青島東京櫻花這一特定區(qū)域、特定植物品種的物候觀測記錄,與青島氣象臺進(jìn)行跨學(xué)科技術(shù)合作,同步取得10年的冬季、春季每日氣象、氣溫實(shí)測觀測數(shù)據(jù),在進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上,研究東京櫻花始花期與氣溫變化的規(guī)律,從而制定花期預(yù)報(bào)方程,解決了東京櫻花花期預(yù)報(bào)的技術(shù)難題。該發(fā)明屬于自然科學(xué)范疇的基礎(chǔ)學(xué)科技術(shù)創(chuàng)新,延續(xù)了青島園林植物物候觀測、研究的科研文脈,推進(jìn)了植物物候研究領(lǐng)域的學(xué)科創(chuàng)新,加快了基礎(chǔ)研究和應(yīng)用技術(shù)成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化,提升了青島園林科研競爭力。本發(fā)明的有益效果:利用本發(fā)明可以提前10天以上預(yù)報(bào)本地區(qū)當(dāng)年東京櫻花的開花始期,為游客和相關(guān)單位適時(shí)安排賞櫻活動提供較為準(zhǔn)確、科學(xué)的參考,該發(fā)明屬于自然科學(xué)范疇的基礎(chǔ)學(xué)科技術(shù)創(chuàng)新。附圖說明具體實(shí)施方式圖1:東京櫻花花期預(yù)報(bào)模型。圖2:2015年3月29日《青島晚報(bào)》發(fā)布櫻花4月8日將初開的報(bào)道。圖3:2015年4月10日《青島早報(bào)》、櫻花花期自4月8日開放,4月12日進(jìn)入盛花期。圖4:2015年4月12日《半島都市報(bào)》報(bào)道:櫻花花期自4月8日開放,4月12日進(jìn)入盛花期。具體實(shí)施方式實(shí)施例1櫻花花期與本年度3月份平均氣溫的高低有密切的相關(guān)性,經(jīng)測算東京櫻花4月份花期指數(shù)與3月份平均氣溫的負(fù)相關(guān)率達(dá)到92.01%。開花前40天的氣溫對當(dāng)年花期提早或滯后有直接影響,是影響花期預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度的關(guān)鍵性因素。本例從當(dāng)年3月1日開始,記錄東京櫻花生長區(qū)域的當(dāng)日平均氣溫,連續(xù)記錄一個月。計(jì)算出3月份的平均氣溫值后,代入一元線性方程y=-3.1228x+30.918計(jì)算結(jié)果y可以作為4月份東京櫻花的始花日期進(jìn)行花期預(yù)報(bào)。式中y:東京櫻花4月份始花日期x:預(yù)報(bào)年份3月份平均氣溫實(shí)施例2本例以青島中山公園的東京櫻花為預(yù)報(bào)對象,詳細(xì)說明利用實(shí)施例1的技術(shù)方案,進(jìn)行花期預(yù)報(bào)的實(shí)施方法。自然物候記錄是全球環(huán)境變化的最直接和最有效證據(jù),可以用來分析環(huán)境要素的變化機(jī)理,是對儀器記錄的重要補(bǔ)充。本發(fā)明首先自2007年開始,利用7年的時(shí)間收集整理了青島地區(qū)不同區(qū)域櫻花花期觀測的長序列物候觀測資料。在此基礎(chǔ)上選定代表性區(qū)域(青島中山公園)東京櫻花花期觀測物候資料(2007年至2013年)作為青島櫻花花期研究的基本數(shù)據(jù)材料。通過大數(shù)據(jù)分析與模擬運(yùn)算后,得出研究結(jié)論,然后在2014、2015、2016年連續(xù)三年進(jìn)行預(yù)報(bào)驗(yàn)證,并提前10-15天在青島市各大新聞媒體發(fā)布花期預(yù)報(bào)(見圖2),經(jīng)實(shí)際檢驗(yàn)準(zhǔn)確率達(dá)到98.2%(見圖3-4)。此項(xiàng)發(fā)明填補(bǔ)了我國海洋性氣候條件下對東京櫻花花期物候觀測的空白。表2.青島觀象山氣象臺近三年3月份每日氣溫實(shí)測值統(tǒng)計(jì)表計(jì)算出3月份的平均氣溫值后,代入一元線性方程y=-3.1228x+30.918。2014年東京櫻花花期預(yù)報(bào)驗(yàn)算:y=-3.1228*8.08+30.918=5.69(即4月5日至6日)。2015年東京櫻花花期預(yù)報(bào)驗(yàn)算:y=-3.1228*7.206+30.918=8.42(即4月8日)。2016年東京櫻花花期預(yù)報(bào)驗(yàn)算:y=-3.1228*7.274+30.918=8.20(即4月8日)。當(dāng)年東京櫻花實(shí)際開花始期驗(yàn)證(見表3):2014年為4月5日,受冬季暖溫影響,比常年提前一周開放,為近十年花開最早的個例。2015年2016年均為4月8日,比常年提前4天開放。青島東京櫻花花期物候觀測記錄統(tǒng)計(jì)見表3表3:青島東京櫻花花期物候觀測記錄統(tǒng)計(jì)表植物名稱觀測地點(diǎn)觀測年份開花始期開花盛期開花末期東京櫻花櫻花大道20074月9日4月12日4月22日東京櫻花櫻花大道20084月12日4月14日4月22日東京櫻花櫻花大道20094月8日4月12日4月21日東京櫻花櫻花大道20104月19日4月23日5月6日東京櫻花櫻花大道20114月14日4月18日4月26日東京櫻花櫻花大道20124月17日4月20日4月27日東京櫻花櫻花大道20134月15日4月18日4月27日東京櫻花櫻花大道20144月5日4月8日4月17日東京櫻花櫻花大道20154月8日4月12日4月23日東京櫻花櫻花大道20164月8日4月10日4月21日青島東京櫻花歷經(jīng)長達(dá)十年的物候期觀測,觀測指標(biāo)包括櫻花的芽膨大期、花芽成型期、開花始期、開花盛期、開花末期;對應(yīng)各物候期實(shí)測的青島氣象臺觀象山觀測站當(dāng)日平均氣溫;該年度的2、3、4月份每日實(shí)測氣溫平均值、月氣溫平均值;開花始期前的5度以上活動積溫、5度以上有效積溫等。通過建立的東京櫻花物候觀測“青島數(shù)據(jù)庫”與實(shí)測氣溫值各項(xiàng)指標(biāo)相互關(guān)聯(lián)的大數(shù)據(jù)分析,可以提前10天以上預(yù)報(bào)當(dāng)年東京櫻花的開花始期。當(dāng)然,上述說明并非是對本發(fā)明的限制,本發(fā)明也并不限于上述舉例,本
技術(shù)領(lǐng)域:
的普通技術(shù)人員,在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi),作出的變化、改型、添加或替換,都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12