中國氣象局固城農(nóng)業(yè)氣象野外科學(xué)試驗基地

中國氣象局固城農(nóng)業(yè)氣象野外科學(xué)試驗基地（以下簡稱“基地”）成立于1988年，學(xué)科方向為農(nóng)業(yè)氣象，位于河北省保定市定興縣固城鎮(zhèn)東，2018年入選中國氣象局野外科學(xué)試驗基地，2019年入選中國氣象局國家綜合氣象觀測試驗基地，2021年入選科技部國家野外科學(xué)觀測研究站。

基地組織全國農(nóng)業(yè)氣象試驗站區(qū)域聯(lián)合試驗。該實驗包括24個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的30個農(nóng)業(yè)氣象試驗站，開展冬小麥、玉米（夏玉米、春玉米）和水稻（單季稻、早稻、晚稻）分期播種試驗，積累冬小麥、玉米和水稻的農(nóng)業(yè)氣象試驗資料，縮短冬小麥、玉米和水稻氣象試驗研究周期，增加試驗數(shù)據(jù)的可比性，為農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)服務(wù)指標(biāo)的修訂、農(nóng)業(yè)氣象模擬模型的改進(jìn)及區(qū)域應(yīng)用、農(nóng)業(yè)氣象適用技術(shù)的開發(fā)等提供基礎(chǔ)試驗資料和科學(xué)依據(jù)，大力提高農(nóng)業(yè)氣象和生態(tài)氣象的業(yè)務(wù)服務(wù)支撐能力和技術(shù)水平。

組織全國生態(tài)氣象聯(lián)網(wǎng)試驗研究。該研究網(wǎng)絡(luò)包括農(nóng)田、草原、荒漠等不同生態(tài)類型的試驗基地，實現(xiàn)生態(tài)氣象通量觀測和數(shù)據(jù)處理的規(guī)范化，帶動基層臺站共同開展試驗研究。

開展植物物候變化機制與模擬研究。該研究闡明植物關(guān)鍵物候期的開始與持續(xù)時間變化規(guī)律、影響因子識別和光合生理生態(tài)特征，定量揭示植物全氣候生產(chǎn)要素及光、溫、水等氣候因子對物候變化的影響途徑與貢獻(xiàn)；分析研究不同氣候區(qū)不同類型植物物候與氣候生產(chǎn)潛力的關(guān)系，以及同一氣候區(qū)不同物種物候與全氣候生產(chǎn)要素之間的關(guān)系；構(gòu)建基于全氣候生產(chǎn)要素的植物物候模擬模型，為揭示氣候變化對生態(tài)系統(tǒng)的影響，準(zhǔn)確模擬生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力、碳收支及生態(tài)系統(tǒng)與大氣之間物質(zhì)與能量交換提供準(zhǔn)確的物候預(yù)測。

開展風(fēng)云衛(wèi)星數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)應(yīng)用試驗研究。該研究發(fā)展了基于風(fēng)云三號e星數(shù)據(jù)的氣象條件貢獻(xiàn)率評價系統(tǒng)中不同類型植被（森林、草地、濕地、荒漠、玉米、小麥）關(guān)鍵變量（植被生產(chǎn)力與覆蓋度）的定量反演算法，風(fēng)云三號e星數(shù)據(jù)質(zhì)量控制模塊、風(fēng)云三號e星數(shù)據(jù)與modis數(shù)據(jù)關(guān)系模塊、基于風(fēng)云三號e星數(shù)據(jù)的不同類型植被生產(chǎn)力估算模塊、基于風(fēng)云三號e星數(shù)據(jù)與modis數(shù)據(jù)的不同類型植被覆蓋度估算模塊等，實現(xiàn)基于風(fēng)云衛(wèi)星數(shù)據(jù)的氣象條件貢獻(xiàn)率評價系統(tǒng)升級，提高風(fēng)云衛(wèi)星數(shù)據(jù)在生態(tài)氣象業(yè)務(wù)中的應(yīng)用能力與影響力。

建立作物干旱監(jiān)測評估預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)并實現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用。該成果緊扣作物干旱的核心影響要素——大氣干燥程度、土壤供水能力、作物耐旱性和區(qū)域環(huán)境背景，采用研究與應(yīng)用并重的思路，從水分變化的敏感性、作物多尺度變化的代表性以及大氣干燥程度、土壤供水能力和作物耐旱能力綜合作用的體現(xiàn)性三個方面，驗證了葉片水分對作物干旱的指示作用，發(fā)展了以葉片水分為指標(biāo)的作物干旱識別技術(shù)。創(chuàng)建了基于胞間二氧化碳濃度和氣孔限制值確定作物干旱災(zāi)變判別技術(shù)，明確了玉米頂端第一片完全展開葉的光合作用由氣孔限制轉(zhuǎn)為非氣孔限制時的葉片含水量為75.4％±0.38％。建立了基于大氣－土壤－植被系統(tǒng)干旱發(fā)生發(fā)展過程的綜合干旱指數(shù)（cdi），發(fā)展了高密度短序列站點氣象資料長序列應(yīng)用的伽馬分布函數(shù)參數(shù)法，實現(xiàn)了全國范圍內(nèi)4萬多個高密度短序列站點氣象資料的長序列應(yīng)用，發(fā)展了高精度多源資料綜合干旱監(jiān)測評估技術(shù)，全國旱情監(jiān)測評估空間分辨率由50公里提高至10公里，精度平均提高22.7％。

進(jìn)行高光譜遙感氣象站研發(fā)與驗證。高光譜遙感氣象站裝置將氣象觀測單元和光譜觀測單元集合一起，對衛(wèi)星重訪周期長且與氣象觀測資料不匹配等的不足，實現(xiàn)植被高光譜信息與環(huán)境氣象數(shù)據(jù)的同步實時獲取，采集數(shù)據(jù)包括并可通過地面觀測植被高光譜數(shù)據(jù)與同步氣象數(shù)據(jù)構(gòu)建關(guān)系，實時監(jiān)測植被變化，并可為結(jié)合衛(wèi)星數(shù)據(jù)實現(xiàn)大范圍監(jiān)測植被長勢和碳源匯估算等提供技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)一步提高衛(wèi)星高光譜遙感數(shù)據(jù)的應(yīng)用和植被生長動態(tài)監(jiān)測的空間范圍。

進(jìn)行了機載通量觀測系統(tǒng)研發(fā)與驗證。針對當(dāng)前基于定位觀測的渦度相關(guān)通量觀測系統(tǒng)難以滿足非典型生態(tài)系統(tǒng)通量觀測的不足，研發(fā)了機載通量觀測系統(tǒng)，與渦度相關(guān)觀測系統(tǒng)的碳通量數(shù)據(jù)有很好的相關(guān)性，r2達(dá)0.82，實現(xiàn)任意生態(tài)系統(tǒng)任意時段通量觀測，為結(jié)合衛(wèi)星數(shù)據(jù)實現(xiàn)大范圍碳源匯監(jiān)測以及氣候模式下墊面參數(shù)化提供支撐。機載通量觀測系統(tǒng)由大疆m600pro六旋翼無人機、氣體分析儀和小型氣象站構(gòu)成，數(shù)據(jù)采集頻率為1赫茲，采集數(shù)據(jù)包括二氧化碳、甲烷和水汽濃度以及風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度和大氣壓。