寧波市農(nóng)業(yè)熱量資源對(duì)氣候變化的響應(yīng)特征

丁燁毅，黃鶴樓

(浙江省寧波市氣象臺(tái)，浙江 寧波 315012)

近年來(lái)，氣候變化問(wèn)題引起了人們的廣泛關(guān)注。研究表明，全球氣候變暖趨勢(shì)非常明顯［1］，尤其在20世紀(jì)70年代后期，大部分地區(qū)氣溫明顯升高，極端天氣氣候事件頻發(fā)［2］。中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，據(jù)專(zhuān)家分析，到2050年幾乎所有地方的農(nóng)業(yè)種植制度將發(fā)生較大變化;氣候變暖將導(dǎo)致種植方式多樣化、主要作物的產(chǎn)量波動(dòng)等［3］。為此，我們?cè)趯?duì)寧波市近50年氣候變化特征分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析氣候變化所引發(fā)的農(nóng)業(yè)氣候熱量資源變化趨向，以便為充分認(rèn)識(shí)和利用當(dāng)?shù)貧夂蛸Y源、指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料和方法

氣象資料取自慈溪、鄞州、寧海、石浦4個(gè)氣象站1959-2008年觀測(cè)值結(jié)果。選取平均氣溫，初、終霜日，無(wú)霜期，穩(wěn)定≥10℃的活動(dòng)積溫作為主要研究對(duì)象，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法分析其變化特征。

2 結(jié)果和分析

2.1 氣溫的變化

利用寧波市1959-2008年每5年的年平均氣溫 (4站平均)統(tǒng)計(jì)得到:80年代中期以前，全市年平均氣溫波動(dòng)幅度不大，自80年代中期起，全市年平均氣溫總體呈明顯上升趨勢(shì)。據(jù)線(xiàn)性擬合分析，1986-2008年，平均每5年以0.39℃的速度遞增 (圖1)，這說(shuō)明寧波是年平均氣溫升高明顯的城市之一。

圖1 寧波市每5年的年平均氣溫變化

2.2 初霜日的變化

從圖2分析發(fā)現(xiàn)，1959-2008年初霜日 (秋季地面最低溫度≤0℃的初日［4］)，寧波 (以鄞州站計(jì)算為例，下同)出現(xiàn)時(shí)間為11月18日，歷年出現(xiàn)時(shí)間總體推遲。把最早出現(xiàn)在10月22日的初霜日日序定為1，依次類(lèi)推作為初霜日日序，其具有一定階段特點(diǎn)。50年出現(xiàn)了2個(gè)初霜日偏早期，第1個(gè)偏早期為1966-1969年，平均初霜日出現(xiàn)時(shí)間為11月8日，比歷年平均時(shí)間提前10 d;第2個(gè)偏早期為1978-1983年，平均初霜日出現(xiàn)在11月4日，比歷年平均時(shí)間提前14 d，且1979年的初霜日出現(xiàn)在10月22日，屬最早的1年。1984-2001年初霜日出現(xiàn)時(shí)間呈波動(dòng)偏晚趨勢(shì)，平均初霜日出現(xiàn)在11月19日，比歷年平均時(shí)間偏晚1 d;2002-2008年隨著年平均氣溫的明顯升高，初霜日出現(xiàn)連續(xù)性明顯偏晚，平均初霜日時(shí)間為12月2日，比歷年平均時(shí)間偏晚14 d，2006年初霜日出現(xiàn)在12月15日，比歷年平均時(shí)間偏晚27 d，屬最晚的1年。

圖2 寧波市初霜日的變化趨勢(shì)

圖3顯示了各年代初霜日發(fā)生與平均氣溫變化的關(guān)系。從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，隨著年代平均氣溫的升高，初霜日呈現(xiàn)偏晚趨勢(shì)。60年代平均氣溫為16.2℃，平均初霜日出現(xiàn)時(shí)間為11月16日，比歷年平均時(shí)間提前2 d;70年代平均氣溫為16.1℃，平均初霜日出現(xiàn)時(shí)間為11月13日，比歷年平均時(shí)間提前5 d;80年代平均氣溫為16.2℃，平均初霜日出現(xiàn)時(shí)間為11月13日，比歷年平均時(shí)間提前5 d;90年代平均氣溫為16.9℃，平均初霜日出現(xiàn)時(shí)間為11月21日，比歷年平均時(shí)間偏晚3 d;21世紀(jì)氣候明顯變暖，年平均氣溫為17.7℃，平均初霜日出現(xiàn)時(shí)間為11月30日，比歷年平均推遲了12 d。初霜日的推遲，對(duì)保障中晚熟農(nóng)作物成熟有利。

圖3 寧波市初霜日與年代平均氣溫的變化

2.3 終霜日的變化

從圖4看出，1959-2008年終霜日 (春季地面最低溫度≤0℃的終日)，寧波市歷年出現(xiàn)時(shí)間為3月29日，變化趨勢(shì)為終霜日逐漸提前。第1階段為1959-1991年，終霜日呈波動(dòng)偏晚趨勢(shì)，平均出現(xiàn)在4月3日，比歷年平均偏晚5 d，其中1962、1971年出現(xiàn)在4月19日，屬最晚的年份;第2階段從1992年開(kāi)始，隨著氣候變暖，終霜日出現(xiàn)時(shí)間呈現(xiàn)出連續(xù)性偏早趨勢(shì) (只在 1993、1996、2005年出現(xiàn)了3次小的波動(dòng)偏晚年)，其中1997-2004年終霜日出現(xiàn)時(shí)間穩(wěn)定偏早，平均為3月12日，比歷年平均提前17 d，尤其是1997年出現(xiàn)在3月4日，屬終霜日出現(xiàn)最早的1年。終霜日的提前對(duì)適時(shí)春播和作物苗期免受凍害有利。

圖4 寧波市終霜日的變化趨勢(shì)

2.4 無(wú)霜期變化

無(wú)霜期是指春季地面最低溫度≤0℃終日的次日起至秋季地面最低溫度≤0℃初日的前1 d止的持續(xù)天數(shù)。它是衡量熱量狀況的指標(biāo)之一。無(wú)霜期長(zhǎng)則表示當(dāng)?shù)氐臒崃抠Y源豐富。無(wú)霜期較長(zhǎng)的年份中中晚熟農(nóng)作物在無(wú)霜期終止前可安全成熟 (寧波市歷年平均無(wú)霜期為233 d)。從圖5看出，從70年代開(kāi)始到90年代無(wú)霜期呈現(xiàn)出延長(zhǎng)趨勢(shì)，主要由年代平均氣溫升高使初霜日推遲和終霜日提前造成。

圖5 寧波市無(wú)霜期與年代平均氣溫的變化

2.5 穩(wěn)定≥10℃活動(dòng)積溫的變化

穩(wěn)定≥10℃的活動(dòng)積溫代表當(dāng)?shù)氐臒崃抠Y源狀況，可作為規(guī)劃種植制度，發(fā)展優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效作物的重要依據(jù)。從圖6可見(jiàn)，可分2個(gè)主要階段。1962-1989年熱量資源較低，活動(dòng)積溫連續(xù)低于均值，其階段平均值為5 077℃;從1990年開(kāi)始活動(dòng)積溫呈現(xiàn)出明顯上升趨勢(shì)，尤其是1997-2008年連續(xù)12年活動(dòng)積溫都在平均線(xiàn)以上，其階段平均值為5 681℃。結(jié)合年平均氣溫和活動(dòng)積溫分析，不難發(fā)現(xiàn)，隨著年平均氣溫的增高，活動(dòng)積溫隨之增加，兩者均呈現(xiàn)出一致的上升趨勢(shì)。活動(dòng)積溫的增加，相對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)季延長(zhǎng)，使中晚熟農(nóng)作物產(chǎn)量有一定的提高。

圖6 寧波市穩(wěn)定≥10℃活動(dòng)積溫的變化趨勢(shì)

3 小結(jié)與討論

自20世紀(jì)80年代中期起，寧波市年平均氣溫總體呈明顯上升趨勢(shì)，1986-2008年，平均每5年以0.39℃的速度遞增，這說(shuō)明寧波是年平均氣溫升高明顯的城市之一。

21世紀(jì)氣候明顯變暖，并影響農(nóng)業(yè)氣候熱量資源的變化，初霜日明顯偏晚，比多年平均推遲12 d，終霜日呈現(xiàn)出偏早態(tài)勢(shì)，比常年平均提前17 d，進(jìn)而使無(wú)霜期明顯延長(zhǎng);穩(wěn)定≥10℃的活動(dòng)積溫也明顯上升，近12年平均增加了604℃。

氣候變化造成農(nóng)業(yè)氣候熱量資源變化，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性增加、產(chǎn)量波動(dòng)加大。目前有關(guān)氣候變化的成因和發(fā)展規(guī)律尚存許多的不確定性，應(yīng)加強(qiáng)氣候變化影響評(píng)估和預(yù)測(cè)方面的研究，以提高農(nóng)業(yè)對(duì)氣候變化的適應(yīng)能力，趨利避害合理利用氣候資源;進(jìn)一步建立健全農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)機(jī)制，化解風(fēng)險(xiǎn)。

［1］ 劉愛(ài)民，涂小萍，胡春蕾，等.寧波氣候和氣候變化［M］.北京:氣象出版社，2009:8.

［2］ 王馥棠.近10年來(lái)我國(guó)氣候變暖影響研究的若干進(jìn)展［J］.應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2002，13(6):756-764.

［3］ 秦大河，王馥棠，趙宗慈，等.氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)的影響 ［M］.北京:氣象出版社，2003:23-41.

［4］ 李松平，嚴(yán)力蛟，婁偉平，等.浙江省農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害特點(diǎn)及防災(zāi)措施 ［J］.農(nóng)業(yè)工程科學(xué)，2006，22(9):483-486.