基于多源数据的北疆春季霜冻指标检验及其应用.pdf

研究论文张祖莲，王命全，张山清，等.基于多源数据的北疆春季霜冻指标检验及其应用 沙漠与绿洲气象，2 0 2 3，17(5）：8 6-92.doi:10.12057/j.issn.1002-0799.2023.05.011开放科学（资源服务）标识码（OSID）：沙漠与绿洲气象Desert and Oasis Meteorology第17 卷第5期2023年10 月基于多源数据的北疆春季霜冻指标检验及其应用张祖莲！2，王命全”，张山清？，姚艳丽2*，木沙江艾代吐力？，吐玛热色吾拉木？（1.新疆大学，新疆乌鲁木齐8 3 0 0 17;2.新疆兴农网信息中心/新疆农业气象台，新疆乌鲁木齐8 3 0 0 0 2；3.新疆教育管理信息中心，新疆乌鲁木齐8 3 0 0 49）摘要：为检验多源融合数据在北疆春季极端降温情况下的霜冻灾害和棉花播种及出苗期间的各温度指标适应性，选用北疆112 0 个气象站和空间分辨率为5kmx5km的CLDAS多源融合实况数据，对2 0 2 1年4月北疆春季霜冻灾害性天气中的平均气温、最低气温、最大降温幅度、温度0 和12 所有时刻的平均气温和累计小时数在北疆棉花主产区进行检验。利用气象站点数据、结合实地调查验证CLDAS数据在霜冻灾害性天气中的可用性，结果表明：对比地面气象站数据，CLDAS数据在均方根误差、气温预报准确率、平均气温和最低气温分布上可信度较高，但在降温幅度、温度0 分布区域和温度12 累计小时数上局部略有差别，总体上，在没有地面观测站点区域，CLDAS温度数据可代表当地温度，为分区域、分作物、分灾种精细服务到田间地头提供基础保障。关键词：CLDAS；北疆；霜冻；检验；灾害调查；棉花冷害中图分类号：P457.3；X 43 文献标识码：A文章编号：10 0 2-0 7 9 9（2 0 2 3)0 5-0 0 8 6-0 7霜冻是指作物生长季土壤表面和植物表面温度下降到0 及以下，足以使植物遭受伤害甚至死亡的气象灾害。春季终霜冻出现愈迟，对农业的危害就愈严重。霜冻是北疆主要的农业气象灾害，其发生频次多、影响范围大，对农业危害严重2-3，常造成严重的经济损失。国内众多学者对霜冻给农业带来的灾害进行研究4。北疆地区终霜冻对棉花苗期的危害要大于南疆，198 92 0 18 年新疆生产建设兵团八师垦区棉花播种期7 0%集中在4月中旬，终霜风险收稿日期：2 0 2 2-0 8-17：修回日期：2 0 2 2-11-0 2基金项目：新疆维吾尔自治区自然科学基金面上项目（2 0 2 1D01A171）；新疆气象局面上项目（MS202215）；新疆气象局引导项目（YD202212）；新疆维吾尔自治区自然科学基金资源共享平台建设项目（PT2323）作者简介：张祖莲（198 4一），女，高级工程师，主要从事数值预报、农业气象灾害研究。E-mail：17 2 4593 7 14 q q.c o m通信作者：姚艳丽（197 2 一），女，高级工程师，主要从事农业气象业务服务与研究。E-mail：18 3 2 50 3 54 q q.c o m86达3 6.3%41.4%，即使将播种期推至4月2 6 日后，仍存在3.4%8.6%的终霜冻风险17-8。终霜冻已成为制约北疆棉花稳产高产的主要限制性因素之二19-12。以上研究的基础气象数据均使用的是国家气象站数据。新疆地域辽阔、地形地貌复杂，气候类型多样，已有的国家气象站均相隔几百公里及以上，且大部分布在城市区，不能代表农区气候要素，尤其不能满足分区域、分作物的农业气象精细服务需求。例如，2021年4月2 2 一2 6 日，受西西伯利亚南下强冷空气影响，全疆大部出现了一场雨雪、大风及强降温天气过程，多地达到寒潮标准。4月2 52 6 日凌晨，北疆大部最低气温降至0 以下，对早播出苗的棉花、玉米及部分林果开花授粉造成较大影响。由于北疆棉区持续低温，部分棉区棉花遭受低温冷害危害。为准确了解此次霜冻、冷害影响范围及危害程度，本文选用中国气象局陆面数据同化系统实时产张祖莲等：基于多源数据的北疆春季霜冻指标检验及其应用品数据集（Chinese Land Data Assimilation System,CLDAS），该数据集为逐小时数据且空间分辨率为5kmx5km，产品优势在于结合地面、卫星等多源资料融合113 。国内很多学者对CLDAS实况数据涉及新疆区域的气温进行过评估检验4，刘莹等15利用全国地面自动气象站对比分析2 0 17 年10 月、2 0 18 年1、4、7 月CLDAS-V2.0气温，结果显示：CLDAS气温数据在中国区域整体上具有较高的可信度，其中，西北地区非独立性检验为0.97 2，独立性检验为0.950，平均偏差为-0.2 7 1，均方根误差为2.40 6，平均绝对误差为1.58 8，存在极端气候事件发生强度的刻画与站点观测存在一定差异。本文检验CLDAS数据在北疆4月极端灾害天气中是否满足霜冻灾害监测，利用北疆地面自动气象站和CLDAS温度数据对灾害天气中温度均方根误差、气温预报准确率、最低气温、平均气温、降温幅度及棉花受灾各温度指标等分别对比检验分析。并通过对生产建设兵团六师、七师和八师的棉花、林果等进行受灾情况实地检验，主要验证在没有地面自动观测站的棉区且CLDAS数据显示该区域达到气象灾害指标实际情况是否受灾，已受灾棉区中CLDAS温度是否达到温度气象灾害指标。结合实地调研检验的结果，验证CLDAS多源数据产品与国家气象站实际观测数据的吻合度，棉花气象灾害指标是否完善，为精细农业气象服务、挖掘高分辨率多源数据的应用提供依据。1资料和方法1.1资料研究区域位于新疆北部（图1），42.3 0 49.15N，79.9096.05E，区域内共有112 0 个气象站点，其中国家观测气象站53 个、自动气象站10 6 7 个。研究时间为2 0 2 1年4月2 0 2 7 日。研究资料选用中国气象局陆面数据同化系统（CLD A S-V2.0）小时实况数据产品（0.0 50.0 5，GRIB格式）。研究区域按5km格点共计2 0 447 个格点，其中发生霜冻的格点为18 53 4个。商度/48N190.5400400.1800北雅国家观黑站800.1-1200生产建设兵团1200.118001800.1230046N2300.130X10克拉山m400.16317.244N巴里0.120 240.36pkm80*E82E图1北疆地理位置与地形高程1.2方法1.2.1插值方法对于CLDAS的5km格点的气温，本文采用双线性插值获得相应位置的气象要素值。双线性插值，其核心思想是获取最邻近4个格点的位置，在两个方向分别进行一次线性插值，按照其距目标点的距离赋予相应的权重进行线性插值。要获得未知函数f在点P=（x，y）的值，最邻近4个格点分别为Q(xi,yi)Qi2（x i,y 2)Q 2（x 2,y）以及Qn（x 2,y 2)。其公式如下：F(x,y)=(m-m)f(Qu)f(Q)(x-xi)(y2-y)+(x2-x,)(y2-i)f(Q2)(x2-x,(y2-yi)f(Q2)式中：(x，y）表示经纬度位置。若x=x1,y=y则(x,y)=f（Qu);若x=x1,y=y2则(x,y）=f（Q2);若x=x2,y=y则f(x,y)=f（Q 2);若x=x2,y=y2则(x,y)=f(Q2)。1.2.2计算方法（1)最大降温幅度（Tmx）：降温幅度越大，对出苗期棉花致灾越严重。此次天气过程中逐站点或格点的最高温度与最低温度之差作为该站点或格点的降温幅度，且最大温度时刻早于最小温度时刻。（2）温度0 及累计小时数：终霜冻是决定棉花播种期的主要因子，早播出苗后往往遭霜冻袭击，使棉苗严重受冻甚至冻死。低温持续时间越长冻害越严重。统计每个站点或格点温度0 所有时刻的平均温度及累计小时总数。（3）温度12 及累计小时数：棉花在播种后至出苗前遇低温阴雨天气发生烂种烂芽的现象称为苗前冷害。根据研究，随着日平均气温12 低温日数和强度的增加，棉花苗期冷害加重。播种至出苗期间，从棉花开始发芽到胚轴显著伸长，是棉花苗期冷害敏感期。统计北疆此次天气中是否达到棉花苗期冷害气象指标，并逐时刻统计每一个站点或格点N人300.1400084*E86*E(x2-x)(y2-y)+(x2-x)(y-yt)+温度12 的所有时刻的平均温度及累计小时数。在霜冻灾害分析中分别计算站点和格点的霜冻、棉花播种及出苗期间的各温度指标对应指标值，并在区域中对比检验分析。1.2.3检验方法889OE9294*E96*E采用均方根误差RMSE、气温准确率T（温度绝对误差1，记为Tm；温度绝对误差2 记为87研究论文T2）。其中，均方根误差：2(-a.)2RMSE=N式中：为从多源数据插值到气象站点获取的气象要素值，a,为气象站点值，N为滑动时刻数或总站数。气温准确率T公式：NTi-x100%.NA+NB式中：NA为温度绝对误差1或2 的格点（次）数，N为温度绝对误差 1或2 的格点（次）数。对CLDAS温度数据进行RvsE、T m、T r 2 检验时，首先将CLDAS的5kmx5km的双线性插值到所有地面气象站点位置，与气象站点的值分别进行对比检验。2结果与分析2.1CLDAS数据分时效对比检验分析由图2 a可知，4月2 0 日0 0:0 0 2 7 日2 3:0 0，CLDAS温度数据检验的RMsE为0.7 7 3.9 2，其平均值为1.19；Tm为2 3.6 9%9 0.9%，平均值为80.48%；T z 为43.8 2%9 8.0 8%，平均值为9 3.9 5%，其中RMs2有11个时刻，分布在2 0 日0 1:0 0、2 2日2 2:0 0、2 3日2 3:0 0 2 4日0 0:0 0 0 3:0 0 2 5日13:0014:0026日19:0 0 2 7 日0 8 0 0。剩下18 0 个时刻，RMsE、T m、T r z c 平均值分别为1.0 6、8 3.12%、96.09%。由图2 b可知，-3.2 平均气温T-2分布于2 4日0 5：0 0 0 8:0 0 2 5日0 6:0 0 0 7：0 0。平均气温2平均海拔高(3)度为157 5.8 3m，共有6 2 个站点，阿勒泰地区7 个，博尔塔拉蒙古自治州4个，昌吉回族自治州2 0 个，哈密市巴里坤3个，7 5团1个，塔城地区6 个，乌鲁木齐市4个，伊犁州16 个，五家渠市1个。RMs2共有9 8 1个站点，平均海拔高度为9 6 6.8 1m，Ry s E、TmT z 2 平均值分别为0.8 6、8 4.2 1%.9 6.33%。在时效检验中9 4.2 4%的时刻RMsETm、T z 平均值分别为1.0 6、8 3.12%、9 6.0 9%。区域检验中94.15%的站点区域RvsE、T mc、T m2 平均值分别为0.86、8 4.2 1%、9 6.33%。经检验，CLDAS格点实况数据与气象站数据吻合度较高。2.3霜冻灾害天气分析2.3.1平均气温（AverageTemperature,Tmg）和最低气温(MinimumTemperature,Tm)由图4a、4b 可知，此次霜冻灾害天气过程中格点平均温度分布和站点平均温度等级分布基本一48%北楼国家观洲坊生产建设共州46N44N8OEb48N北国家克新站泰生产建设民团46N2440N23日124日22日下2 3日第17 卷第5期2023年10 月度/00.13:0.500.5011.0202.0595.027.290.12024036km8298486125日126日LLLL242526日90E27日8YE48中北国观坊生产比设共460NLLLLLLLLL440N27日图3检验CLDAS数据的均方根误差（a）和1、2气温准确率(b、c)区域分布9496准码率/品0070070.080080.090090.09595.01000120-240360km82E84ETrer8284E师86E88*E8648890E90E92准确率/%01.0570070.0800830.090090.09595.0100巴0120240360km9299404E96E三师96PE张祖莲等：基于多源数据的北疆春季霜冻指标检验及其应用致。CLDAS温度数据中平均气温0 的区域主要分布在海拔12 0 0 m以上的阿勒泰北部及和布克赛尔区域，18 0 0 m及以上的巴里坤山周边，海拔2000m以上的巴尔鲁克山区域、博格达峰周边、依连哈比尔尕山、博罗科努山、哈尔克他乌山。由图4c、4d 可知，格点最低温度分布和站点最低温度等级分布基本一致。CLDAS温度数据的最低气温-12 区域主要集中在海拔2 0 0 0 m以上的中高山带，共有46 56 个格点；-12 最低气温-8 集中在低山带，共有19 2 5个格点；最低气温 0 共有19 13个格点，主要分布在哈密北部三塘湖、淖毛湖一带以及巴里坤盆地，在准噶尔盆地腹地等局部区域也有零星分布。2.3.2降温幅度分析由图4e、4f 可知，此次霜冻灾害天气过程格点最大降温幅度分布和站点的分布等级略有差别。CLDAS温度数据降温幅度2 5格点区域少于站点分布区域，阿勒泰区域大部、伊犁地区巩留和新源以南、巴里坤盆地降温幅度为12 2 0；降温幅度为010的情况较少，仅在阿勒泰地区以及天山山区有零星出现。以上有差别区域的格点降温区域等级均大于站点降温1个等级。最大降温幅度 30 共有53个气象站。其中，Stulians Tn480N北福国家观润站東牛产建设兵团46N44N80EStafions.Tmn48N北疆田家靓洲站牛产越设乐团460N44PNSYEStatfonsTat480N+生建设民团中北颜闻家观测站46-N44NSYE伊犁哈萨克自治州2 7 个，博尔塔拉蒙古自治州2个，昌吉回族自治州6 个，哈密北部1个，克拉玛依市2 个，十三师1个四师6 个，塔城地区3个，乌鲁木齐3个，五家渠市1个，石河子市1个。最大降温幅度2 0 共有136 个站，其中阿勒泰地区有9 1个，其余为零星分布。由图4e、4f 可知，降温幅度最少的区域位于阿勒泰地区，降温幅度2 5；整个天山山脉降温幅度 2 0，天山高海拔区域降温在2 0 2 5，天山北半坡和伊犁地区降温幅度均 2 5且局部区域 30。2.3.3温度0 及累计小时数分析由图5a、5b 可知，此次天气过程中站点和格点T0所有时刻平均温度分布基本一致，有差别的区域为：格点在沙湾、呼图壁、精河、新源中部区域没有显示出气温0 的情况，但这些区域的大部分气象站点温度在-1 0，且持续1 5h。由气象站数据（图5c5d）可知，1h累计小时数5h主要集中在乌苏、沙湾、呼图壁、巩留、炮台、莫所湾站附近的站点。5h 7 2 h主要集中在沿天山山脉海拔2 0 0 0 m及以上、托里南部和布克赛尔海拔18 0 0 m以上、哈巴河北部喀拉斯湖海拔GnidsTn精度/48N47.76-15北疆团车配训站0-14.99-5牛产设兵团04.90000.0505.01010.022.660.1202030m829E84E82E84E829E84E图4站点和格点平均气温(ab）最低气温（cd）、最大降温幅度(ef)分布225-15-14.995=4.99-046N0.055.01010.022.0144N.120240.0m86E88E86E8890E花兴山0120:240360kinE929温度/010.0200010020.025025.0-3030.052.501202403GSPE929E(a、c、e 为站点数据，b、d、f 为格点数据）92品度/0.50.0-120-11.99-80-7.9940-3.99000.017.194E94E82dGrids Tom48N北锅国家夏洲站牛产越设兵团46N44NBOEGnidsTua48-N46-N三时44N84E82E84E82E6E8E86*E90B86*E88E92VE温度/代-35.13-12-11.99-8-7.994山m-3.990=0.012.130.120.24036pkn9294E-12.2120m20.02525.03030.038.020.12024030pkm9092E94E94E96E296E三96E89研究论文1500m及以上的区域，这些区域农牧业较少。逐格点统计中，0 的格点数共18 534个，其中，霜冻小时数5h的格点共有2 119 个，小时数12 h的格点共有42 8 3个，小时数2 4h的格点共有6086个，小时数48 h的格点共有8 8 13个，小时数7 2 h的格点共有1157 3个。主要棉区在此次降温至温度0 的持续时间均48 h。2.3.4温度12 及累计小时数分析由图5e、5f 可知，此次霜冻灾害天气过程中，所有气象站点均有温度12 的情况。其中T12的所有时刻且平均温度 12 0 h的，阿勒泰地区、塔城地区、伊犁哈萨克自治州、乌鲁木齐市明显较多。由图5h可知，CLDAS数据有差别的区域是站点在累计小时数为7 2 12 0 h的中天山北半坡格点分布上没有显示完全。此次天气过程CLDAS数据中所有格点均有T12的站点，其中12 格点累计小时数 7 2 h的站点共有6 7 1个，其相应的平均温度为9.7 6。T12且累计小时数7 2 h的格点占总格点数的96.72%。7 2 12 0 h 的格点数共有10 52 个，平均温度为7.13。T12且累计小时数在12 0 150 h的站点共有6 2 15个，平均温度为5.40。对比站点和格点区域分布图发现，T12的站点平均温度分布和格点平均温度分布等级基本一Grids avg(Tstrec)48%益度/北福川家观彩站020.35-6生产建设运团-5.9940-1.99-2#山6.1.99-1O0.99-00120240300829EN4K2984E可拉第17 卷第5期2023年10 月福度-22.50-5-5.99-3.9946*N-1.99北山0.990三44NS6ESRES6ESR9E86E十三0120240360km90E94E小时数/O1505.012012.048?48.07272.0163012024030SPE92温度/.-20.35-48-2.99000.D2化山02.05O5.010.83120240360kn24E小数店12424.07272.0120山150.019L0120.01509680EdGrids(TsoC)hours)48N华严建设兵团北飞国家观彩46%N44N9496ROEGridsavgTs12C)485N北迎国家观延站华产建设乒团46N44N9680Grids(T312C)hous48批藏家耗站中生广建设民财46N82T8282E86E84E869E行8486E8888*88-190T90北山m2.055.011.950120.24369km94小时数1.492424.07272.0120山-150.0191120.01509294E小时教#5.0-1212.04848.07272.01910.120240.36p92E94E滋度/-225-8728.720-3-2.99296E96三师96E44N图5站点（Stations）和CLDAS格点（Grids）0 的平均温度（ab）、0 的累计小时数（c、d）、9044N012024036g82E84E0.12024036086EPE12的平均温度（ef)、12 的累计小时数（g、h）分布（a、c、e 为站点数据，b、d、f 为格点数据）924E96E828486E88E9092E9496E张祖莲等：基于多源数据的北疆春季霜冻指标检验及其应用致。在累计小时数上，格点中有9 6.7 2%的格点温度12,持续时间7 2 h。2.4应用据调查，受2 0 2 1年4月2 2 一2 6 日低温雨雪天气影响，北疆处于萌芽、出苗期的棉田均遭受不同程度的霜冻害、低温冷害影响。但乌苏市、玛纳斯县、呼图壁县大部棉区由于棉花播种后未滴水或滴水晚（19 日后滴水），棉花尚未出苗，损失较轻。在沙湾、呼图壁局部区域出现弱霜冻现象，CLDAS温度数据没有0,此区域CLDAS气温为0 1。4月2 52 6 日北疆棉区日最低气温降至-6.2 0.4,0 以下低温持续时间为1 9 h，其中七师124团下双河片区日最低气温为-6.2,0 以下低温持续9 h。对于刚出苗的棉花，因其生长势弱、抗冻能力差，当气温 2(地表温度0)时棉花子叶就会受冻。气温 0，会导致棉花子叶、生长点严重受冻,致使棉苗死亡,并且随低温强度的增强和持续时间的增长死苗率增加。多源数据结果与调查实况吻合，多源融合资料（图5e5h)显示,北疆棉区2 2 一26日,连续5 6 d日平均气温 12,其中博州棉区持续6 d,北疆其余棉区持续5d,持续低温雨雪天气使棉花遭受不同程度的苗前或苗期低温冷害。实地调查发现：（1)棉花苗期遭受霜冻和低温冷害的程度、范围，除了受人工管理如滴水时间、封土等影响外,和当地气温有直接的关系。（2)棉花播种苗期冷害指标，随着“干播湿出”和种子“精选包衣”技术的广泛应用，现在棉花种子萌发出苗期抗低温的能力明显增强，棉花播种苗期冷害的气象指标，需要修订完善。（3)由于大多数棉田没有自动气象站，不能及时准确获取棉田气温变化，农户特别需要格点数据进行预报和监测。多源精细化的气温监测数据可以第一时间关注到受风险地块，在降温持续时间还不长的情况下，及时采取补救措施，对挽救棉苗受灾至关重要。3结论选择CLDAS实况格点数据对2 0 2 1年4月春季北疆霜冻灾害性天气进行分析，利用气象站点数据对CLDAS进行多要素检验。对北疆棉区进行实地灾害调查来检验多源融合数据的适用性，得出如下结论：(1)北疆地形复杂，通过对CLDAS的RMsE、T mTz检验分析，CLDAS格点实况数据与地面气象站数据吻合度较高。(2)格点数据中平均温度、最低温分布和站点平均温度、最低温度等级分布基本一致。在天山北波经济带降温幅度为2 0 2 5的局部区域CLDAS数据为2 5 30；整个研究区域中共有14个站点的降温 7 2 h,达到低温冷害灾害指标。在累计持续小时数12 0 h的天山北半坡，个别站点CLDAS温度数据表征持续小时数 12 0 h。通过此次霜冻灾害天气过程分析和实地调查检验，在没有地面观测站点区域，可参考CLDAS温度数据代表当地温度。在关键农事季节时，农户需做好农作物人工管理并及时关注天气预报。在极端降温天气情况下，尤其是作物播种出苗期间，农户需关注温度是否0、12 的持续时间及降温幅度，CLDAS温度降至2 3时，已达作物开始受冻上限温度，建议立即采取预防措施。参考文献：1李凤琴，李茂春,胡秀茹，等.新疆哈密市初、终霜冻日变化及其对棉花生长的影响.中国棉花，2 0 2 0,47(10)：18-20.2杨洋，张磊，陈豫英，等.宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄种植区春霜冻发生时间规律研究.自然灾害学报，2 0 17,2 6(4)：84-90.3 王景红,刘璐，高峰，等.陕西富士系苹果花期霜冻灾害气象指标的修订J.中国农业气象，2 0 15,36(1)：50-56.4杨海钰,蔡文聪,赵素彦,等.霜冻灾害对苹果种植户生产要素投入影响的倒U型关系一基于农业保险调节效应的实证分析J.干旱区资源与环境，2 0 2 2,36(6)：8 1-8 8.5 王兴菊.贵州省19 8 0 2 0 19 年霜冻气候特征分析.沙漠与绿洲气象,2 0 2 2,16(1):6 2-6 9.6胡启瑞，杨明凤，景继福，等.精河枸杞展叶期霜冻气象指标室内模拟研究J.沙漠与绿洲气象，2 0 2 2,16(1)：133-137.7】李红英，向导，贾超.新疆农八师垦区不同播期棉花苗期的终霜冻风险J.贵州农业科学，2 0 2 0,48(9)：12 7-131.8雷斌。提高新疆棉花苗期耐冷害性种衣剂作用机制及配方研究D.北京：中国农业大学,2 0 16.9杨举芳，尹育红，向导，等.石河子垦区终霜冻发生特点及棉花生产防御对策J新疆农垦科技，2 0 15,38（12)：44-46.10李红丽.新疆农业气象灾害对棉花生长的影响及防范措施J.智慧农业导刊,2 0 2 2,2(10)：2 2-2 4.91研究论文11钟信念，梁其干，李有忠，等.蕾期低温胁迫对棉花光合特性的影响J新疆农业科学，2 0 2 2,59（7)：157 3-158 1.12周小云,阿达来提阿布都热依木,王立红,等.调节剂对低温胁迫后恢复过程中棉花幼苗生长与生理特性的影响新疆农业科学，2 0 2 2,59（5)：10 6 0-10 6 7.13】国家气象信息中心.中国气象局陆面数据同化系统（CLD A S-V2.0）近实时产品数据集EB/OL2017-01-沙漠与绿洲气象Desert and Oasis Meteorology19jhttp:/ 0 2 1,15(5)：16-2 3.15刘莹，师春香，王海军，等.CLDAS气温数据在中国区域的适用性评估.大气科学学报，2 0 2 1,44(4)：540-548.第17 卷第5期2023年10 月Test and Application of Multi-source Data for Spring Frost Criterion inNorthern XinjiangZHANG Zulian?,WANG Mingquan,ZHANG Shanqing,YAO Yanli2,Mushajiang Aidituli?,TumareseWulamu?(1.Xinjiang University,Urumqi 830017,China;2.Xinjiang Xingnong Net Information Center,Urumqi/Xinjiang Agricultural MeteorologicalObservatory,Urumqi830002,China;3.Xinjiang Education Management Information Center,Urumqi 830049,China)Abstract In order to test multi-source fusion data adaptability of each temperature index duringcotton sowing and seedling emergence under extreme temperature drop in spring in northern Xinjiang,the paper selected 1120 meteorological stations in northern Xinjang and Chinese land dataassimilation system(CLDAS)multi-source fusion data with spatial resolution of 5 kmx5 km,and theaverage temperature,minimum temperature,maximum cooling range,temperature 0 C andtemperature 12 C at all times and cumulative hours of the spring frost disaster weather in April2021 were tested in the main cotton producing areas in northern Xinjiang.By using meteorologicalstation data and field investigation,the availability of CLDAS data in severe frost weather was verified,the results show that:Compared with ground meteorological station data in root-mean-square error,temperature forecast accuracy,mean temperature and minimum temperature distribution,though therewere some differences in temperature drop amplitude,distribution areas of temperature o C andtemperature 12 a c c u mu l a t i v e h o u r s,CLD A S d a t a h a v e h i g h r e l i a b i l i t y.In g e n e r a l,CLD A Stemperature data can represent the local temperature in the region without meteorological station,providing basic guarantee for fine service to the field by subregion,crop and disaster species.Key words Chinese land data assimilation system;northern Xinjiang;frost;test;disaster investigation;chilled injury ofcotton92