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精算花开日期的“春暖模型”

骆倩雯 发布时间:2019-03-25 16:55:00来源: 北京日报

  北京常年赏花时段指南

  本报记者 骆倩雯

  “早樱报春!最早的樱花品种‘杭州早樱’18日准时报到!再次检验了我们的预报模型。”3月18日一早,北京市气象服务中心气象服务首席张爱英就在微信朋友圈“报喜”。3月12日,北京市气象服务中心预报玉渊潭“杭州早樱”将于3月18日开第一朵花儿。结果,不早不晚,3月18日这一天,玉渊潭“杭州早樱”如约绽放。

  北京的花儿都哪天开?这个看似不确定的问题,实际上是可以预报出来的。正如张爱英在朋友圈里说的,“北京市气象局不仅预报天气,还可以预测开花期。”

  精准预报第一朵花开

  每年春天,北京的玉渊潭公园、北京植物园、元大都遗址公园等地都是赏樱的好去处。其中,玉渊潭公园的樱花园是最受欢迎的,园内种植了数千株樱花树,品种不同,花期也有早有晚,接替开放,争奇斗艳。每年的三四月都有一个多月的时间能看到盛开的樱花,引来市民朋友观赏拍照。

  樱花虽美,但“好景不长”。樱花的花期极短,从开花到凋谢只不过七日之期,而整棵樱花树从开花到全谢也只有两个星期左右。要是不巧遇上大风天气,更会加速凋谢。在众多的樱花品种中,“杭州早樱”是开花最早的樱花品种,北京每年的赏樱季便是以“杭州早樱”的绽放为标志。

  物以稀为贵,正是因为樱花短暂而美好,赏樱的日子就变得更加珍贵,不容错过。

  今年3月12日,北京市气象服务中心发布北京城区2019年“杭州早樱”的始花期。根据2018年至2019年冬季气温特点,北京城区总体平均气温接近常年;降水量显著偏少,整个冬季南郊观象台降水量只有2.2毫米。再加上未来10天的天气预报,“杭州早樱”预计在3月18日开第一朵花儿。

  果然,第一朵“杭州早樱”在3月18日如期开放,比近20年平均始花期提前,比去年的3月26日也明显提前。而在3月22日前后,“杭州早樱”将进入观赏期,到时有30%以上的樱花树就都开花了。

  3月18日这个日子是怎么算出来的?张爱英说,从2013年起,北京市气象服务中心开始将《气象条件对北京旅游观赏植物空间分布和观赏期影响机理研究》应用到预测花期上。连续7年,对北京地区“杭州早樱”的始花期和盛花期预测的准确率高达93.5%。

  花开日期能算出来

  张爱英说,玉渊潭樱花节在北京公园里算是一个比较盛大的节日,一直以来,气象部门都会预测花期。但在2013年之前,这样的预测都是根据经验进行简单的预报,并没有精准到哪一天。

  2011年至2013年,张爱英等4人承接北京市自然基金课题,分别应用国际通用的三种物候模型对北京地区部分观赏植物的始花期和盛花期进行了建模,最后选取了适用性最高的“春暖模型”。他们选取玉渊潭的“杭州早樱”、密云农业气象试验站的白玉兰、颐和园的山桃三种代表性植物,研究它们的始花期和盛花期等物候观测资料与气象因素之间的关系。

  在“春暖模型”中,所有的条件和因素都是定量的。就拿“杭州早樱”的预测来说,张爱英他们在玉渊潭公园选取了一棵有着十多年历史的老樱花树,将过去十多年开花的历史数据输入模型,做分析比对。

  那在什么情况下,第一朵花儿才会开呢?其实,开花并没有人们想象得那么简单。张爱英说,植物的物候期和气象条件有很大的关系,但不是说这两天温度高了,花就开了,而是有一个很长时间的积累过程。由于每种植物的机理不一样,每种花的开放阈值也不一样,阈值相当于一个临界值,当气温累积到131.7℃时,第一朵樱花才能开放。

  张爱英说,这131.7℃需要一天天的气温相加出来才能做判断。一般结合常年的数据确定起算日期,将每天平均气温(包括预报气温)减去3℃,进行累加。因为要参考未来10天左右的天气预报,如果始花期前的日平均气温预报与实况值存在一定的偏差,也会造成花期预报偏差。气温预报的特点之一是预测的时效越短(预测日越接近始花期),日平均气温预测的准确率越高,所以提前一周预测的准确率要高于提前10天预测的准确率。

  不仅是樱花,玉兰花、桃花等花期的预测,都可以采用“春暖模型”。包括气温在内的“物候”是这一切的参照基础。所谓“物候”,就是时节推移、气候变化对动植物生长产生的影响。

  影响有多大呢?物候现象是温度、降水、日照、土壤等多种环境因子影响以及植物本身生理生态特性的综合反映。其中每个环境因子的波动都可对物候期的早迟带来影响。如春季树木开花现象,一般说花芽在前一年夏末秋初就已经形成,经历了上年夏末的高温,冬季的严寒、休眠和春季的回暖,才迎来发芽开花的日子。

  在北京,每年最早开的是迎春花,大概在3月初就率先绽放,接着是樱花和玉兰花,这两种花的花期几乎是同步的,到了4月中旬,桃花就差不多要开了。“这就是物候序。”张爱英说,每年对花期的预报,他们都是参照物候序来相继进行的。

  科学预报为生活添彩

  近年来,我国多地气象部门建立了适合当地的预报模式,将花期预报精确到天,为公园管理部门举办大型节事活动以及为公众出行赏花安排合适的时间,提供了科学参考依据。

  基于花开日期的预测原理,北京市气象服务中心还开展了《香山红叶变色日气象统计预测方法研究》。

  研究选取的是香山公园红叶的主体树种黄栌。黄栌的生长发育及叶片变色与气象条件也存在密切的关系。在春夏季节,由于温度适宜,黄栌的树叶光合作用强烈,叶绿素掩盖着花青素,因此呈现出一片绿色。一到深秋,树叶受到低温霜冻的侵袭,叶绿素被破坏,叶子里的水分减少了,不能及时运输的淀粉变成了葡萄糖,糖分就逐渐转化为花青素,于是绿叶就变成了红叶。

  跟花期一样,黄栌树叶变红也是有阈值的。当最低气温低于14℃、气温日较差大于10℃、日平均气温在13℃至20℃之间这三项条件连续保持了三天,第四天就是红叶变色日。从常年情况来看,黄栌树叶大概从10月上旬开始慢慢变红,观赏期可以一直持续到11月上旬甚至中旬。制表/焦剑

(责编: 胡瑛)

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