为提升贺兰山东麓葡萄园晚霜冻灾害精细化防御能力，利用2020—2023年4—5月贺兰山东麓葡萄园农田小气候站最低气温观测数据，分析葡萄园最低气温变化特征、晚霜冻发生频率和区域分布特征，并基于欧洲中期天气预报中心（European Centre for Medium-Range Weather Forecasts，ECMWF）模式预报产品和宁夏地区格点气温实况，采用径向基函数（Radial Basis Function，RBF）神经网络算法，构建贺兰山东麓葡萄园最低气温和霜冻预报模型。结果表明：贺兰山东麓葡萄园轻霜冻最为普遍，其次是中霜冻，4月是霜冻发生的主要月份，东方裕兴酒庄霜冻出现最频繁，观兰酒庄霜冻最少，红寺堡产区是霜冻易发区。最低气温和霜冻预报检验结果显示，与ECMWF模式相比，RBF模型对贺兰、永宁和红寺堡产区的最低气温预报准确率提高，最高提升幅度达33.8%，平均绝对误差降低0.20~1.50 ℃。从单站霜冻预报看，RBF模型有明显优势，准确率普遍提升1.0%~14.0%，平均绝对误差降低0.04~0.37 ℃；从产区平均看，RBF模型对红寺堡产区霜冻预报准确率提高最多，达13.0%。在针对霜冻的实例分析中，RBF模型预报效果更优，特别是对中霜冻预报优势明显，相比ECMWF模式准确率提升25.0%~50.0%，平均绝对误差降低1.80~2.10 ℃。

利用贺兰山东麓葡萄产区2019年8套小气候站和银川国家基准站(简称“银川站”)气象资料,对比分析银川站与葡萄园小气候代表站美域酒庄气候差异,以及美域酒庄气象要素垂直变化、同一气候区4个酒庄和5个子产区酒庄小气候差异。结果表明:(1)美域酒庄与同区域银川站各气象要素均存在差异。(2)在典型晴天10 cm地温日波动最大,40 cm最平稳,日平均地温秋、冬季典型晴天表现为10 cm<20 cm<40 cm,春、夏季典型晴天表现为10 cm>20 cm>40 cm。月、生长季和年平均50、150 cm两高度空气相对湿度差异不明显。(3)同一气候区,4个酒庄小气候受地势、海拔和土壤类型影响较大。砾石含量越高,气温越高;海拔越高,相对湿度越小、风速越大;处于山前海拔较低的留世酒庄生长季降水最多,轩尼诗酒庄降水最少。(4)5个子产区酒庄由南至北降水、空气相对湿度和光合有效辐射逐渐减小,气温逐渐升高。

利用银川农气站2003—2020年葡萄生育期4—10月逐小时气象观测资料和美域酒庄2019—2020年小气候监测站逐小时气象观测数据以及同一区域立兰葡萄园2019年6月逐10 min叶面温度监测数据,以美域酒庄葡萄园为例,分析贺兰山东麓葡萄园葡萄生育期结露温度和结露日数、时长及结露时间变化规律及其影响因素。结果表明:贺兰山东麓葡萄园葡萄生育期的结露温度呈“单峰型”月际分布,7月达到峰值,10月最低。近18 a来,葡萄生育期结露日数(时长)大致呈逐月递增趋势,9月最多(长),4月最少(短),且存在明显的年际变化;全天均可出现结露现象,但结露主要分布在17:00至次日01:00,且随月份结露时段范围逐渐扩大,结露时段9月最宽,4月最窄。露点温度与最低气温、降水量呈显著正相关,结露通常出现在降水天气前后及最低气温低的情况下。病虫害与结露密切相关,因此在结露较多的月份需注意干燥通风。

在分析历年旱灾情况的基础上，建立了反映土壤水分供应状况和降水状况的综合旱灾指数，并以此为框架构建了旱灾累计指数评估模型，可用于逐月监测、评估宁夏中部干旱带和南部山区各县冬小麦产量。结果表明，这些模型能够较准确地反映历年旱情和评估小麦产量，并且方法简便，适合于西北地区东部干旱监测与灾害评估。