引入人体舒适度指数建立新疆库尔勒香梨主产区赏花气象指数预测模型*

黄 娟，黄 健，李迎春，顾雅文

引入人体舒适度指数建立新疆库尔勒香梨主产区赏花气象指数预测模型*

黄 娟1,2,3，黄 健3**，李迎春1，顾雅文1

(1.新疆兴农网信息中心，乌鲁木齐 830002；2.中亚大气科学研究中心，乌鲁木齐 830002；3.中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所，乌鲁木齐 830002)

采用逐步回归方法对1990−2020年新疆阿克苏、阿拉尔、轮台和库尔勒产区的香梨始花期气象要素与香梨开花始期日序进行分析，结合人体舒适度指数，建立新疆库尔勒香梨主产区赏花气象指数预测模型，以期为判别香梨花期的最适宜赏花日提供气象服务参考依据。结果表明：（1）新疆库尔勒香梨主产区始花期预测模型构成因子为3月平均最高气温、3月0cm地温、3月平均气温、3月40cm地温；阿拉尔、库尔勒始花期日序与气温呈一元线性负相关关系，阿克苏、轮台与地温和气温呈多元线性关系；正常年份模型误差在3d内的概率分别为阿拉尔93.5%、阿克苏93.5%、库尔勒100%、轮台96.8%。（2）人体舒适度指数划分为最适宜、次适宜、一般和不适宜四个等级，2022年花期前后人体舒适度指数最适宜日数分别为阿拉尔22d，阿克苏24d，库尔勒16d，轮台18d。（3）香梨赏花气象指数取适宜花期时段与人体舒适度指数的交集，划分为最适宜（五颗星推荐指数）、次适宜（四颗星推荐指数）、一般（三颗星推荐指数）和不适宜（一颗星推荐指数）四个等级。2022年五颗星推荐赏花日阿克苏为4月11−14日，阿拉尔为4月10−15日，库尔勒为4月10−15日，轮台为4月11−14日。模拟结果符合实际，香梨赏花气象指数结合体感温度与花期时段，在后续香梨始花期预报工作及新疆旅游气象服务中具有较好的应用价值和潜力。

库尔勒香梨；逐步回归分析；人体舒适度指数；赏花气象指数

库尔勒香梨是新疆地区的独特梨种之一，历史悠久，被评为中国的地理标志产品。其品种优良、地域性强，在中国梨类品种中具有较强的竞争优势[1]。2020年新疆香梨种植面积达7.1万hm2，产量154万t，其中南疆占99.8%。2021年仅库尔勒市香梨种植面积达3.1万hm2，结果面积2.6万hm2，总产量达50万t，为当地农民及香梨深加工企业带来近20亿元的收入。香梨种植业在新疆社会经济发展、生态环境保护以及农民脱贫致富奔小康中占有重要地位。香梨始花期是表征香梨果实开始发育的重要指示物候期，始花期的确定有助于防御花期高温或低温霜冻等灾害，为后续产量和品质形成提供保障[2]。同时，确定梨花的最佳观赏时间，能为旅游气象的发展提供科学参考依据。因此，开展梨花始花期模拟模型研究对于防灾减灾、提高农户收入具有重要意义。

目前，始花期预测研究主要从两方面展开，一方面，运用数理统计方法分析气象因子与始花期的关系，确定关键影响因子，建立始花期预测模型。应用较多的是逐步回归法，利用此方法能够筛选出影响不同作物始花期的主要气象因子，排除无关气象要素，建立始花期预测模型[3−11]。此外，运用偏最小二乘法建立模型的相关研究也较多[12−14]。另一方面，也有研究在果树物候模型理论的基础上，应用统计学方法建立作物始花期预测模型[15−18]。

现有研究多以气象条件预测始花期，以确定赏花气象指数。气象条件能够反映外界环境条件，但旅游气象服务更要结合人体舒适感，体感温度是设计赏花气象指数的重要参考因子，人体舒适度指数是体现体感温度的重要指标。因此，为了综合考量不同人体舒适感时的最适宜赏花时段，本文引入人体舒适度指数，通过分析库尔勒香梨种植区气象要素与花期的关系，结合人体舒适度指数分级，将花期预测结合赏花气象指数进行探讨，以期为新疆特色林果防灾减灾及旅游气象发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

库尔勒香梨（地理标志产品，库尔勒香梨GB/T19859-2005）的产地范围为库尔勒市、阿克苏市、阿拉尔市、尉犁县、轮台县、库车县、沙雅县、新和县和阿瓦提县现辖行政区域。选取具有代表性的阿克苏、阿拉尔、轮台、库尔勒为研究区域。该区属于温带大陆性气候，气候温和，土质肥沃，总日照时数2483.7～2906.0h，无霜期平均141～156d，年平均气温11.0～12.2℃，年平均降水量55.6～89.2mm。其中，库尔勒、轮台属于巴音郭楞蒙古自治州（简称“巴州”），2022年库尔勒市香梨种植面积约3万hm2；阿克苏、阿拉尔属于阿克苏地区，仅2022年香梨种植面积达1.34万hm2。

1.2 数据来源

物候资料为1990−2022年新疆阿克苏、阿拉尔、轮台、库尔勒气象站的香梨始花期观测数据。气象数据为1990−2022年观测点附近气象站点的逐日气象资料，包括平均气温、最高气温、最低气温、相对湿度、日照时数、0cm地温和40cm地温等数据。

1.3 研究方法

1.3.1 开花始期预测模型

将开花始期日期转换为年日序，以1月1日为1，1月2日为2，以此类推。选取1990−2020年阿克苏、阿拉尔、库尔勒和轮台气象站气象数据，包括逐日平均气温、最高气温、最低气温、相对湿度、日照时数、0cm地温和40cm地温等，将日平均气温稳定通过0℃、3℃和5℃初日日序，2月平均气温、3月平均气温、3月平均最高气温、3月平均最低气温、3月平均相对湿度、3月≥10℃积温、2月21日−4月5日≥10℃积温、2月21日−3月20日平均气温、12月−翌年2月平均气温分别与香梨开花始期日序进行逐步回归分析，用2021年、2022年实际开花始期日序数据进行验证。

1.3.2 人体舒适度指数

人体舒适度指数是日常生活中较为常用的表征人体舒适程度的方法，主要包含气温、湿度和风速三个因子，用来表征自然条件下人体对空气环境感觉舒适的程度，不借助消寒、避暑装备和设施，在旅游气象服务中用来评估环境舒适程度。从20世纪90年代开始，国内学者对此展开研究，提出一系列研究方法[19−20]。选用中国气象台站常用的ICHB经验公式表征人体舒适度指数[21]，即

式中，t为日平均气温（℃），hu为日平均空气相对湿度（％），v为日平均风速（m·s−1）。预报时气象要素采用格点化天气预报服务产品的预报结果。

1.3.3 赏花气象指数

赏花气象指数研究一般从外界环境条件分析，多为气象因子共同作用的结果[22]，结合人体体感温度和外界环境条件，从内部感知和外部环境两方面分析，结合花期所处时段，定义香梨赏花气象指数，即

Z=S∩ICHB（2）

其中，Z为香梨赏花气象指数集合，S为适宜花期时段的集合，ICHB为人体舒适度指数的集合，Z为S和ICHB两个集合的交集，意为当某地梨花处于最适宜花期时段即盛花期和盛花时段，且人体舒适度指数达到最适宜条件时（体感温度最佳），即为香梨赏花气象指数等级最适宜等级。当S和ICHB一个为最适宜等级，一个为次适宜等级时，取交集为次适宜等级，或者当S和ICHB两个都为次适宜等级时，取交集为次适宜等级。即某地梨花处于次适宜花期时段（开花期、盛花前后），且人体舒适度指数为最适宜时；或者某地梨花处于最适宜花期时段（盛花期、盛花时段），且人体舒适度指数为次适宜时；或者某地梨花处于次适宜花期时段（开花期、盛花前后），且人体舒适度指数为次适宜时，均为香梨赏花气象指数等级次适宜等级。以此类推，定义其余等级为一般、不适宜。

1.4 数据处理

气象数据日平均值、累计值、始花期与花前生育期气象要素的一元线性回归分析等采用 Excel 软件进行统计，多元回归分析采用 SPSS25.0。

2 结果与分析

2.1 各代表站香梨始花期模型构建

香梨开花前的光温水条件对始花期影响较大，不同时间段果树的花芽萌动时期不同，外界条件对其影响程度亦不同，分时段分要素分析光温水条件，能够更精准地判别开花期的主要影响因子。通过查阅文献[3，5，11，23−25]，选用0℃初日日序、3℃初日日序和5℃初日日序，分别表述为日平均气温稳定通过0℃、3℃、5℃初日日序，以及3月10℃积温、平均气温、平均最高气温、平均最低气温、平均气温日较差（表征花芽萌动前一个月热量条件），3月0cm和40cm地温、2月21日−4月5日≥10℃积温、3月上中旬3℃积温、3月上中旬0℃积温、2月下旬−3月底平均气温、3月平均日照时数等气象因子，运用SPSS进行逐步回归分析。最后得到各代表站香梨始花期预报方程分别为

阿克苏站：

y1=−0.940V1−1.150V2+121.805

（R2=0.674，F=81.888，P≤0.05）（3）

阿拉尔站：

y2=−2.601V3+119.432

（R2=0.738，F=28.970，P≤0.05）（4）

库尔勒站：

y3=−1.774V1+121.509

（R2=0.630，F=49.358，P≤0.05）（5）

轮台站：

y4=−2.211V1+1.839V2−2.679V4+130.485

（R2=0.834，F=45.240，P≤0.05）（6）

式中，y1、y2、y3和y4分别为阿克苏、阿拉尔、库尔勒和轮台始花期模拟值，均用年日序表示。V1为3月平均最高气温（℃），V2为3月0cm地温（℃），V3为3月平均气温（℃），V4为3月40cm地温（℃）。

2.2 各代表站香梨始花期模型检验

2.2.1 回代检验

运用1990−2020年物候观测资料回代检验香梨始花期，对比预报值与观测值检验模型精度。结果表明（图1），近30a内，阿克苏模拟值误差在3d以内的年数占总年数的83.9%，误差较大的年份分别为，1993年提早4d，1996年提早6d，1998年偏晚4d，2008年提早7d，2017年偏晚5d；阿拉尔模拟值误差在3d以内的年数占总年数的87.1%，误差较大的年份分别为，1996年提早5d，2005年提早4d，2008年提早4d，2015年偏晚4d；库尔勒模拟值误差在3d以内的年数占总年数的90.3%，误差较大的年份分别为，1996年提早8d，2008年提早6d，2017年偏晚5d；轮台模拟值误差在3d以内的比例为93.5%，误差较大的年份分别为，1996年提早5d，2006年偏晚4d。综合对比发现，4个产区1996年预测值均比观测值提早多日，3个产区2008年预测值比观测值提早多日，2个产区2017年预测值比观测值偏晚多日。查询相关文献表明[26]，1996年、2008年为冷害年，2017年年平均气温较常年异常偏高，历年各月平均气温距平中，1996年、2008年的2月平均气温距平显著偏低，2017年2月平均气温距平显著偏高。由此推断，2月气温影响花芽萌动早晚：2月香梨处于休眠期，气温异常偏低，枝条受冻，或与推迟开花时间有关，2月气温异常偏高，与提早开花时间有关[3]。因此，模拟值与观测值在气温异常偏高或偏低年份有较大误差，剔除异常年份，正常年份误差在3d内的概率分别为阿拉尔93.5%、阿克苏93.5%、库尔勒100%、轮台96.8%，说明模拟结果比较理想。

图1 1990−2020年南疆产区四个代表站香梨始花期(年日序)观测值与模拟值对比

2.2.2 预测检验

利用各站2021年、2022年气象资料，代入各模型方程检验，结果见表1。由表中可见，库尔勒产区2021年的模拟误差略大，其余产区误差小于3d的年数占总年数的100%，即全部年份满足误差小于3d，说明方程模拟结果检验较理想。

表1 四个代表站模型对2021年和2022年香梨始花期预测结果检验

注：D1≤3指模拟值与观测值相差小于3d的年数占总年数（30a）的百分比，D2≤3指验证年份模拟值与观测值相差小于3d的年数占总验证年数（2a）的百分比，D2021指2021年模拟值与观测值相差的天数，D2022指2022年模拟值与观测值相差的天数。

Note: D1≤3 is the ratio of years in which the difference between the simulated value and the observed value is less than 3 days to the total number of years. D2≤3 is the ratio of the number of years in which the difference between the simulated value and the observed value is less than 3 days in the total number of verification years. D2021mean the number of days in 2021 when the simulated values differ from the observed values, D2022means the number of days in 2022 when the simulated values differ from the observed values.

2.3 各代表站香梨赏花气象指数预测

2.3.1 最适宜赏花时段

香梨花期研究中，花期日数取各产区多年平均日数为参考值，盛花期为最佳观赏时间，全树5%的梨花开放为初花期，25%～75%的梨花开放为盛花期，50%花正常脱落花瓣为谢花期，95%的花正常脱落花瓣为谢花终期[27]。因此，选取开花率最高时段为最适宜赏花时段，根据历年花期长短及盛花期出现时间的不同，定义阿克苏最佳观赏时间起点为始花期后3d，阿拉尔为始花期后4d，库尔勒为始花期后3d，轮台为始花期后3d。香梨花期一般为7～15d，阿克苏、轮台历年平均花期为10d，阿拉尔、库尔勒历年平均花期分别为13d、14d，考虑树势强的比树势弱的开花早，盛果期的树较衰老树开花早，在同一树上，发育好的早开，发育差的迟开，因此定义梨花观赏景区不同树势始花期存在5d时间差，阿克苏、轮台选取盛花期−盛花期后3d为最适宜赏花时段，阿拉尔、库尔勒选取盛花期−盛花期后5d为最适宜赏花时段（表2）。

2.3.2 人体舒适度指数

选用中国气象台站常用的ICHB经验公式计算人体舒适度指数，人体舒适度指数分级参考吾米提·居马太等研究的新疆地区的人体舒适度指数划分[28]（表3）。此外，根据新疆的气候特征[29]及当地实际服务需要，结合人体体感温度概念[30]，将原舒适度指数划分的9个等级进行优化，定义赏花期间人体舒适度指数为4个等级，将原舒适度指数划分中的四、五、六级舒适程度划分为一级，轻微冷感与热感划分为一级，极度冷感与热感划分为一级，其余划分为一级（表4）。

根据物候统计资料，近32a各代表站始花期出现时间不同，最早出现在3月26日（轮台，2018年），最晚出现在4月20日（阿克苏、轮台，1996年），选取3月1日−4月30日为花期前后的人体舒适度指数进行计算，将1990−2022年3−4月阿拉尔、阿克苏、库尔勒、轮台的气象要素数据带入ICHB经验公式，按照优化后的新疆地区人体舒适度指数等级（表4）划分，得到各站点历年人体舒适度指数最适宜日数。由图2可见，近32a，各代表站花期前后人体舒适度指数最适宜日数最大值分别为，阿拉尔30d（2019年），阿克苏28d（2013年），库尔勒28d（2013年），轮台26d（2000年、2007年）；最适宜日数最小值分别为，阿拉尔7d（1990年），阿克苏7d（1990年、1991年），库尔勒8d（2010年、2021年），轮台8d（1990年、2014年）。分析各代表站近30a的年平均气温距平，由图3可见，2019年（阿拉尔）、2007年（轮台）、2013年（库尔勒、阿克苏）距平值偏高，较暖年份，人体舒适程度偏高；1990年（阿克苏、轮台）、1991年（阿克苏）、2014年（轮台）距平值偏低，较冷年份，人体舒适程度偏低。此外，1990年4月巴音郭楞蒙古自治州出现霜冻，2021年3月30日，巴州北部出现极端暴雨，人体舒适程度偏低，分析结果与实际相符。2022年花期前后人体舒适度指数最适宜日数分别为阿拉尔22d，阿克苏24d，库尔勒16d，轮台18d。

表2 南疆产区香梨物候期日数统计（1990−2020年）及最适宜赏花时段分析

注：最适宜花期时段是指盛花期盛花时段，用始花期后日序表示。次适宜花期时段是指开花期盛花前后，用始花期后日序表示。下同。

Note: The most suitable flowering period refers to the full flowering period, which is expressed by the ordinal day from the first flowering date. The sub-optimal flowering period refers to the period before and after the full bloom of the flowering period, expressed by the ordinal day from the first flowering date. The same as below.

表3 新疆地区的人体舒适度指数（ICHB）划分

2.3.3 香梨赏花气象指数

表5为2022年代表站赏花期预报结果。首先根据建立的始花期预测模型计算当年始花期，并确定最佳赏花时段，结合天气预报中的逐日平均气温、平均相对湿度、平均风速等气象因子计算人体舒适度指数，找出对应等级，定义香梨赏花气象指数为适宜花期时段与人体舒适度指数的交集，取交集综合判定香梨赏花气象指数等级。五颗星为最适宜赏花日，四颗星为次适宜赏花日，三颗星为一般赏花日，一颗星不适宜赏花。然后代入2022年赏花期间气象因子，计算求得阿克苏五颗星推荐赏花日为4月11−14日，阿拉尔为4月10−15日，库尔勒为4月10−15日，轮台五为4月11−14日，符合实际情况，说明赏花气象指数具有应用价值。

图2 历年3−4月四个代表站人体最适宜日数统计（1990−2022年）

图3 1990−2020年四个代表站年平均气温距平

表5 香梨赏花气象指数等级

3 结论与讨论

3.1 讨论

库尔勒香梨赏花气象指数能够综合反映人体舒适感及花期所处阶段，对于指导花期管理，提高旅游气象服务中花期预测时空精度，提升库尔勒香梨产量、果实品质及产品附加值，保障果农收益有重要意义。本研究表明，影响南疆香梨主产区始花期的主要气象因子为3月平均最高气温（负相关）、3月0cm地温、3月平均气温（负相关）、3月40cm地温，说明始花期受花前一个月的气象条件影响较大，对于气温主导地区，气温越高，始花期越早，高温有利于花期提前。这一研究结果与尹贞钤等[8]的研究结果相似，考虑是早春气温回升快，新梢生长及花芽萌发早，开花期提前。

本研究发现，阿拉尔、库尔勒始花期主要影响因子是气温，阿克苏、轮台是气温和地温，考虑阿拉尔、库尔勒气温变化幅度大，对花芽萌动影响较明显，阿克苏气温变化幅度小，花期对气温的敏感性小。轮台早春气温偏低，新根生长量少，根系为花芽萌动提供养分，而根系的活动需要一定的地温，因此考虑在温度较低且气温变化幅度不大的地区，地温相较于气温，对库尔勒香梨花期的影响更显著。这一研究结果与柏秦凤等[31]的研究结果相似。始花期预测模型检验结果表明，正常年份模拟误差小，异常年份模拟误差大：气温异常偏低年份模拟值较观测值偏早，气温异常偏高年份模拟值较观测值偏晚，推测是由于低温冷害枝条受冻，推迟开花，高温热量充足，有利于提早开花。

本研究定义香梨赏花气象指数为适宜花期时段与人体舒适度指数的交集，这一研究方法综合考虑了花期时段和体感温度，即客观环境和人体内在感知对环境的响应两个方面，相较于以往研究[32]更有针对性，可以为旅游气象服务提供科学支撑。但本研究未结合土壤差异、年际间人工管理差异等分析，具有一定的局限性，未来可结合多方面因素进一步探究。

3.2 结论

（1）影响南疆香梨主产区始花期的主要气象因子为3月平均最高气温（V1）、3月0cm地温（V2）、3月平均气温（V3）、3月40cm地温（V4），南疆香梨主产区始花期预测模型分别为y阿克苏=−0.940V1− 1.150V2+121.805（R2=0.674，F=81.888，P≤0.05）；y阿拉尔=−2.601V3+119.432（R2=0.738，F=28.970，P≤0.05）；y库尔勒=−1.774V1+121.509（R2=0.630，F=49.358，P≤0.05）；y轮台=−2.211V1+1.839V2−2.679V4+ 130.485（R2=0.834，F=45.240，P≤0.05）。模型精度检验结果表明，近30a内，阿克苏模拟值误差在3d以内的年数占总年数的83.9%，阿拉尔为87.1%，库尔勒为90.3%，轮台为93.5%；剔除异常年份，正常年份误差在3d内的概率分别为阿拉尔93.5%、阿克苏93.5%、库尔勒100%和轮台96.8%，模拟结果较理想。

（2）阿克苏最适宜赏花时段为始花期后8～11d，阿拉尔为9～14d，库尔勒为8～13d，轮台为8～11d；人体舒适度指数划分为四级，分别为最适宜、次适宜、一般和不适宜；香梨赏花气象指数为适宜花期时段与人体舒适度指数的交集，计算求得阿克苏五颗星推荐赏花日为4月11−14日，阿拉尔为4月10−15日，库尔勒为4月10−15日，轮台为4月11−14日，符合实际情况，模型具有应用价值。

[1] 王小华.库尔勒香梨区域品牌建设研究[D].郑州:河南工业大学,2019:1-3.

Wang X H.Research on the brand construction of Korla pear region[D].Zhengzhou:Henan University of Technology, 2019:1-3.(in Chinese)

[2] 王宇.梨树不同授粉技术影响果实发育,品质形成的机理研究[D].南京:南京农业大学,2014:38-39.

Wang Y.Different pollination technology affect pear fruit development and quality formation mechanism research[D]. Nanjing:Nanjing Agricultural University,2014:38-39.(in Chinese)

[3] 张利华,任曙霞,张永强,等.梨树始花期预报[J].气象科技,2012,40(3):485-488.

Zhang L H,Ren S X,Zhang Y Q,et al.Prediction of flowering beginning of pear trees in Fengxian[J]. Meteorological Science and Technology,2012,40(3):485- 488.(in Chinese)

[4] 郭连云,赵年武.贵德县梨树始花期与气象因子的相关分析及预报模型[J].中国农学通报,2016,32(7):147-151.

Guo L Y,Zhao N W.Correlation analysis and forecasting model of beginning of flowering period of pear tree and meteorological factors[J].Chinese Agricultural Science Bulletin,2016,32(7):147-151.(in Chinese)

[5] 张倩,李新建,吉春容,等.基于逐步回归的库尔勒香梨始花期预测模型[J].沙漠与绿洲气象,2013,7(2):43-46.

Zhang Q,Li X J,Ji C R,et al.Prediction model for beginning date of Korla pear flowering period based on stepwise regression[J].Desert and Oasis Meteorology,2013,7(2):43- 46.(in Chinese)

[6] 朱海云,陈志立.金川县雪梨始花期预报模型研究[J].中低纬山地气象,2021,45(2):51-54.

Zhu H Y,Chen Z L.The prediction model research of snow pear’s early flowering season in Jinchuan[J].Mid-low Latitude Mountain Meteorology,2021,45(2):51-54.(in Chinese)

[7] 冀爱青,杨红雁.祁县酥梨始花期预报模型研究[J].晋中学院学报,2021,38(3):17-21.

Ji A Q,Yang H Y.Study on prediction model of initial flowering period of crisp pear in Qixian county[J].Journal of Jinzhong University,2021,38(3):17-21.(in Chinese)

[8] 尹贞钤,雪婷,辛博,等.白水苹果始花期预测模型研究[J].陕西气象,2019(2):34-36.

Yin Z Q,Xue T,Xin B,et al.Study on prediction model of initial flowering period of Baishui apple[J].Shaanxi Meteorology,2019(2):34-36.(in Chinese)

[9] 陈冰,宋祖钦,彭荣南,等.化橘红始花期与气象因子的相关分析及预报模型[J].中国农学通报,2019,35(10): 104-107.

Chen B,Song Z Q,Peng R N,et al.Correlation analysis and prediction model of citrus grandis ‘Tomentosa’ initial flowering period and meteorological factors[J].Chinese Agricultural Science Bulletin,2019,35(10):104-107.(in Chinese)

[10] 王琳,郑育桃,伍艳芳,等.气象因子对芳香植物始花期的影响[J].经济林研究,2017,35(2):194-199.

Wang L,Zheng Y T,Wu Y F,et al.Effects of meteorological factors on early flowering periods of aromatic plants[J]. Nonwood Forest Research,2017,35(2):194-199.(in Chinese)

[11] 李晓川,陶辉,张仕明,等.气候变化对库尔勒香梨始花期的影响及其预测模型[J].中国农业气象,2012,33(1):119-123.

Li X C,Tao H,Zhang S M,et al.The Impact and prediction of climate change on first-flowering date of Korla fragrant pear[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2012,33(1): 119-123.(in Chinese)

[12] 付强,王志良,梁川.基于偏最小二乘回归的水稻腾发量建模[J].农业工程学报,2002,18(6): 9-12.

Fu Q,Wang Z L,Liang C.Modeling rice evapotranspiration with Partial Least-Squares regression[J].Transactions of the CSAE, 2002, 18(6): 9-12.(in Chinese)

[13] 刘璐,王景红,傅玮东,等.中国北方主产地苹果始花期与气候要素的关系[J].中国农业气象,2020,41(1): 51-60.

Liu L,Wang J H,Fu W D,et al.Relationship between apple’s first flower and climate factors in the main producing areas of the Northern China[J].Chinese Journal of Agrometeorology, 2020,41(1):51-60.(in Chinese)

[14] 赵洪杰,闫景东,陈广瑞,等.积温对比法在鸭梨始花期预报中的应用[J].气象科技,2019,47(5):872-878.

Zhao H J,Yan J D,Chen G R,et al.First flowering date prediction of Yali pear by using accumulated temperature contrast method[J].Meteorological Science and Technology Journal,2019,47(5):872-878.(in Chinese)

[15] 李德,陈文涛,乐章燕,等.基于随机森林算法和气象因子的砀山酥梨始花期预报[J].农业工程学报,2020, 36(12):143- 151.

Li D,Chen W T,Le Z Y,et al.Forecast method for the first flowering date of Dangshansu pear based on random forest algorithm and meteorological factors[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2020,36(12): 143-151.(in Chinese)

[16] 姚日升,涂小萍,丁烨毅,等.宁波桃树花期预报方法[J].气象科技,2014,42(1):180-186.

Yao R S,Tu X P,Ding Y Y,et al.A method for forecasting peach flowering in Ningbo[J].Meteorological Science and Technology Journal,2014,42(1):180-186.(in Chinese)

[17] 王润红,茹晓雅,蒋腾聪,等.基于物候模型研究未来气候情景下陕西苹果花期的可能变化[J].中国农业气象,2021,42 (9):729-745.

Wang R H,Ru X Y,Jiang T C,et al.Based on the phenological model to study the possible changes of apple flowering dates under future climate scenarios in Shaanxi province[J].Chinese Journal of Agrometeorology,2021, 42(9): 729-745. (in Chinese)

[18] 刘淼,邱春霞,杨贵军,等.基于日气温特征值与冷/热积量模型耦合的苹果始花期预报模型[J].中国农业气象,2022, 43(4):295-307.

Liu M, Qiu C X,Yang G J,et al.Forecast model of apple first flowering date based on the coupling of daily air temperature characteristic values and chill/heat accumulation model[J].Chinese Journal of Agrometeorology, 2022,43(4): 295-307.(in Chinese)

[19] 石春娥,王兴荣,陈晓平,等.人体舒适度预报方法研究[J].气象科学,2001,21(3):363-368.

Shi C E,Wang X R,Chen X P,et al.Method study on forecast for body comfort index[J].Scientia Meteorologica Sinica, 2001,21(3):363-368.(in Chinese)

[20] 罗晓玲,兰晓波,李岩瑛,等.人体舒适度指数预报体系研究[J].干旱区资源与环境,2004 (S2):59-62.

Luo X L,Lan X B,Li Y Y,et al.Forecast system of the comfortable degree index of human body[J].Journal of Arid Land Resources and Environment,2004(S2):59-62.(in Chinese)

[21] 朱卫浩,张书余,罗斌.近30a全国人体舒适度指数变化特征[J].干旱气象, 2012, 30(2):220-226..

Zhu W H,Zhang S Y,Luo B.Variation characteristics of comfort index of human body in China in recent 30 years[J].Journal of Arid Meteorology,2012,30(2):220-226. (in Chinese)

[22] 温春,周雪英,仇会民,等.新疆巴州旅游气候舒适度时空特征分析与评价[J].沙漠与绿洲气象,2022,16(1):110-115.

Wen C,Zhou X Y,Qiu H M,et al.Analysis and evaluation of spatial and temporal characteristics of tourism climate comfort of Bayingolin Mongolian autonomous prefeture[J].Desert and Oasis Meteorology,2022,16(1):110-115. (in Chinese)

[23] 张建光,张江红,李英丽.我国北方梨树花期霜冻发生特点与防控[J].果树学报,2018,35(1):31-38.

Zhang J G,Zhang J H,Li Y L.Prevention and control of frost freezing damage during pear blooming period in northern China[J].Journal of Fruit Science,2018,35(1):31-38.(in Chinese)

[24] 张倩.影响库尔勒香梨开花与果实生长的气象条件分析[D].乌鲁木齐:新疆师范大学,2013.

Zhang Q.Analysis of the effect of meteorological conditions on the flowering and fruit growth of Korla Fragrant Pear[D].Urumqi:Xinjiang Normal University, 2013.

[25] 吴忠华.库尔勒香梨优质丰产栽培技术[J].乌鲁木齐:新疆科学技术出版社,2004:43-44.

Wu Z H.High-quality and high-yield cultivation techniques of Korla fragrant pear[J].Urumqi:Xinjiang Science and Technology Publishing House,2004:43-44.

[26] 巴特尔·巴克,克热木·伊力,匡玉疆等.库尔勒香梨历年冬季低温评价及严重冻害成因分析[J].新疆农业大学学报,2008,31(6):17-20.

Batur B,Karim A,Kuang Y J,et al.Evaluation of low temperature in winter over years and analysis on the reasons of Korla fragrant pear freezing injury[J].Journal of Xinjiang Agricultural University,2008,31(6):17-20.(in Chinese)

[27] 陆仲平,赵杰.“翠冠梨”物候期、花结构及果实发育特性初探[J].上海农业科技,2018(2):66-67.

Lu Z P,Zhao J.Preliminary study on phenological period,flower structure and fruit development characteristics of "Cuiguan pear"[J].Shanghai Agricultural Science and Technology,2018(2):66-67.(in Chinese)

[28] 吾米提·居马太,郝建奇,瓦力江·瓦黑提,等.新疆主要旅游城市舒适度分析[J].沙漠与绿洲气象,2013,7(4):70-74.

Wumiti J,Hao J Q,Walijiang W,et al.Comfort index of major tourist cities in Xinjiang[J].Desert and Oasis Meteorology, 2013,7(4):70-74.(in Chinese)

[29] 毛炜峄,南庆红,史红政.新疆气候变化特征及气候分区方法研究[J].气象,2008,34(10):67-73.

Mao W Y,Nan Q H,Shi H Z.Research of climatic regionalization with climate change in Xinjiang[J]. Meteorological Monthly,2008,34(10):67-73.(in Chinese)

[30] 杨静.体感温度的研究及业务化应用[J].新疆气象, 2002, 25(2):18-19.

Yang J.Research on sensible temperature and it’s application[J].Bimonthly of Xinjiang Meteorology,2002,25 (2):18-19.(in Chinese)

[31] 柏秦凤,霍治国,王景红,等.中国富士系苹果主产区花期模拟与分布[J].中国农业气象,2020,41(7):423-435.

Bai Q F,Huo Z G,Wang J H,et al.Simulation and distribution of flower stage in main production areas of Fuji apple in China[J].Chinese Journal of Agrometeorology, 2020,41(7): 423-435.(in Chinese)

[32] 陈冰,马路金,何泽华,等.化橘红花期预测模型与赏花旅游气象指数初探[J].气象研究与应用,2019,40(4):77-80.

Chen B,Ma L J,He Z H,et al.Forecast model of pummelo peel’s florescence and flower viewing tourism meteorological index[J].Journal of Meteorological Research and Application, 2019,40(4):77-80.(in Chinese)

Establishment of Meteorological Index Prediction Model for Ornamental Flowers of Korla Fragrant Pear in Xinjiang by Introducing Human Comfort Index

HUANG Juan1,2,3, HUANG Jian3, LI Ying-chun1, GU Ya-wen1

(1. Xinjiang Agriculture Network Information Center, Urumqi 830002, China; 2. Center of Central Asia Atmospheric Science Research, Urumqi 830002; 3. Institute of Desert Meteorology, China Meteorological Administration, Urumqi 830002)

In order to explore the prediction model of the initial flowering period of fragrant pears in Xinjiang, and identify the most suitable flower viewing day of fragrant pears during the flowering period, the meteorological elements and the daily sequences of the initial flowering period of fragrant pears production areas in Aksu, Alar, Luntai and Korla of Xinjiang from 1990 to 2020 were analyzed by the stepwise regression method, and the prediction model of the meteorological index of fragrant pears main production areas in Korla of Xinjiang was established in combination with the human comfort index, which was expected to provide reference for Xinjiang Tourism meteorological service. The results showed that: (1) the composition factors of the prediction model for the initial flowering period of Korla fragrant pear in Xinjiang were the average maximum temperature in March, the soil temperature in depth of 0cm in March, the average temperature in March, and the soil temperature in depth of 40cm in March. There was a linear relationship (negative correlation) between the diurnal sequence and the air temperature at the beginning of flowering in Alar and Korla, and a linear relationship (multiple correlation) between the soil temperature and air temperature in Aksu and Luntai. The probability of model error within 3 days in normal years was 93.5% in Alar, 93.5% in Aksu, 100% in Korla and 96.8% in Luntai. (2) The optimized human comfort index was divided into four levels: the most suitable, sub-suitable, general and unsuitable. The most suitable days for the optimized human comfort index were 22 days in Alar, 24 days in Aksu, 16 days in Korla and 18 days in Luntai before and after the flowering period in 2022. (3) The meteorological index of fragrant pear flower appreciation takes the intersection of the suitable flowering period and the human comfort index, and was divided into four grades: the most suitable (five-star recommended index), sub-suitable (four-star recommended index), general (three-star recommended index) and unsuitable (one-star recommended index). In 2022, the five-star recommended flower viewing days were from April 11 to April 14 in Aksu, from April 10 to April 15 in Alar, from April 10 to April 15 in Korla, and from April 11 to April 14 in Luntai, respectively. The simulation results were in line with the reality. The meteorological index of fragrant pear flower appreciation, combined with the body temperature and the flowering period, had good application value and potential in the follow-up prediction of fragrant pear initial flowering period and the tourism meteorological service in Xinjiang.

Fragrant pear; Stepwise regression analysis; Human comfort index grade; Meteorological index of fragrant pear flower appreciation

10.3969/j.issn.1000-6362.2023.04.002

黄娟,黄健,李迎春,等.引入人体舒适度指数建立新疆库尔勒香梨主产区赏花气象指数预测模型[J].中国农业气象,2023,44(4):274-284

2022−05−05

新疆维吾尔自治区科学技术厅青年基金（2021D01B91）；中亚大气科学研究基金（CASS201819）；中国沙漠气象科学研究基金（Sqj2019009）

黄健，研究员，主要从事地面、农业气象资料质量控制，E-mail：at1321265319@163.com

黄娟，E-mail：1321265319@qq.com