大同市夏季氣候變化特征及其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

秦雅娟 李效珍 張勛

(大同市氣象局，山西 大同 037010)

大同市位于山西省最北部,地理坐標(biāo)為E112°34′～114° 33′,N39° 03′～40° 44′,占 地 總 面 積 約14112.56km2,境內(nèi)地貌類型復(fù)雜多樣,山地、丘陵、盆地、平川兼?zhèn)?土石山區(qū)、丘陵區(qū)占總面積的79%。夏季(6—8 月) 雨日頻繁,雨量大,是降水相對(duì)集中期,易出現(xiàn)局地洪澇、冰雹、階段性干旱等災(zāi)害性天氣。夏季平均降水量為239.5mm,占全年降水量的61%；伏天(7 月中旬—8 月上旬) 降水量為101.5mm,占全年降水量的26%；夏季平均氣溫為20.8℃,高溫天氣(日最高氣溫＞37℃) 少見,地面盛行偏東、偏南風(fēng)。夏季農(nóng)作物正處于旺盛生長(zhǎng)季節(jié),氣溫高低、降水多少以及日照多寡均對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)有著很大影響,因此有必要對(duì)大同市近40a 夏季氣候特征進(jìn)行分析,以利于合理安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn),達(dá)到趨利避害、增產(chǎn)增收的目的。

1 資料與方法

本文使用資料來(lái)源于大同市氣象局資料檔案室,起止時(shí)間為1981—2019 年,分析氣象要素包括氣溫、降水、日照3 大部分,氣候平均值為1981—2010 年均值。應(yīng)用Excel、統(tǒng)計(jì)法、相關(guān)分析法,對(duì)大同市所轄8 縣區(qū)的測(cè)站夏季氣溫、降水、日照進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 夏季氣溫變化趨勢(shì)

由表1 可見,大同市各縣區(qū)夏季氣溫變化總的趨勢(shì)呈升高趨勢(shì)[1-3],氣候傾向率介于0.221～0.468℃·10a-1,除市區(qū)、廣靈外,線性相關(guān)系數(shù)r 均通過(guò)P＜0.01 的顯著性檢驗(yàn),廣靈通過(guò)＜0.05 的顯著性檢驗(yàn),其中陽(yáng)高升溫最明顯。大同市39a 夏季平均氣溫為20.9℃,比歷年同期(20.8℃) 值偏高0.1℃,最大值出現(xiàn)在2018 年為22.4℃,最小值出現(xiàn)在1982 年為19.4℃,由此可見,大同市夏季氣溫與全球氣候變暖一致,呈明顯的升高趨勢(shì)。

表1 大同市1981—2019 年夏季氣溫變化氣候傾向率、顯著性檢驗(yàn)

2.2 夏季氣溫年代際變化

從夏季氣溫年代際變化看(圖略),大同市20 世紀(jì)80 年代夏季氣溫平均為20.2℃,20 世紀(jì)90 年代夏季氣溫平均為20.9℃,20 年代夏季氣溫平均為21.3℃,2011 年至今夏季氣溫平均為21.1℃；1981—2000 年大同市夏季氣溫呈升高趨勢(shì),升高速率為0.5℃·10a-1,2000 年代達(dá)到最大為21.3℃,2011 年至今較2000 年代的夏季氣溫略有下降。

2.3 夏季降水變化趨勢(shì)

由表2 可見,大同市近40a 降水量變化總的趨勢(shì)呈增加趨勢(shì),各縣區(qū)除渾源縣呈弱的減少趨勢(shì)外,其余縣區(qū)均呈增加趨勢(shì),增加的趨勢(shì)不顯著,未通過(guò)P＜0.05的顯著性檢驗(yàn),見表2。但夏季降水變化總的趨勢(shì)與全年降水變化趨勢(shì)相反,除廣靈縣呈弱的增加趨勢(shì)外,其余各縣為一致的減少趨勢(shì),但減少趨勢(shì)不顯著,未通過(guò)P＜0.05 的顯著性檢驗(yàn),同時(shí)說(shuō)明夏季降水量對(duì)年降水量增長(zhǎng)為負(fù)效應(yīng)。

表2 大同市年降水量、夏季降水量變化氣候傾向率、顯著性檢驗(yàn)

2.4 夏季降水年代際變化

從夏季降水年代際變化看(圖略),總的趨勢(shì)為減少趨勢(shì)。大同市20 世紀(jì)80 年代夏季降水量平均為258.3mm,比歷年均值 (239.5mm) 偏多18.8mm；20 世紀(jì)90 年代夏季降水量平均為245.2mm,比歷年均值偏多5.7mm；2000 年代最少為215.0mm,比歷年均值偏少 24.5mm；2011 年至今降水量為248.3mm,夏季降水量呈增加趨勢(shì),尤其是2016 年以來(lái),連續(xù)4a 夏季降水量多于歷年平均值,夏季降水減少2000 年代貢獻(xiàn)最大。

2.5 夏季≥0.1mm、≥10mm 降水日數(shù)變化特征

大同市夏季≥0.1mm 降水日數(shù)變化總的趨勢(shì)呈波動(dòng)式減少趨勢(shì)(圖略),氣候傾向率為-0.92d·10a-1,最大值出現(xiàn)在1988 年為46.5d,最小值出現(xiàn)在1999 年為27.6d。大同市夏季≥10mm 降水日數(shù)變化總的趨勢(shì)呈減少趨勢(shì),氣候傾向率為-0.15d·10a-1,最大值出現(xiàn)在1995 年為12.5d,最小值出現(xiàn)在1993 年為3.5d。

2.6 夏季日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)

由表3 可見,大同市近40a 夏季日照時(shí)數(shù)變化總的趨勢(shì)呈減少趨勢(shì),其中市區(qū)、陽(yáng)高為弱的增加趨勢(shì),增加不顯著,未通過(guò)P＜0.05 的顯著性檢驗(yàn),云州區(qū)、天鎮(zhèn)、左云、靈丘減少趨勢(shì)顯著,通過(guò)P ＜0.01 或P＜0.05 的顯著性檢驗(yàn)。最大值出現(xiàn)在1996年為481.4h,比歷年平均值偏多239.9h,

表3 大同市1981—2019 年日照時(shí)數(shù)、夏季日照時(shí)數(shù)變化氣候傾向率、顯著性檢驗(yàn)

2.7 夏季日照時(shí)數(shù)年代際變化

從夏季日照時(shí)數(shù)年代際變化看(圖略),總的趨勢(shì)呈減少趨勢(shì)。大同市20 世紀(jì)80 年代夏季日照時(shí)數(shù)為766.4h,較歷年平均值偏多32.2h；20 世紀(jì)90 年代夏季日照時(shí)數(shù)為743.0h,較歷年平均值偏多8.8h；2000 年代夏季日照時(shí)數(shù)為708.8h,較歷年平均值偏少25.5h；2011 年至今夏季日照時(shí)數(shù)為717.1h,較歷年平均值偏少17.1h。

3 結(jié)論與討論

大同市夏季氣溫與全球氣候變暖一致,呈升高趨勢(shì),其中,2000 年代升溫明顯；大同市夏季降水呈減少趨勢(shì),減少趨勢(shì)不顯著,未通過(guò)P ＜0.05 的顯著性檢驗(yàn),2011 年以來(lái)有增加的趨勢(shì)；夏季≥0.1mm 降水日數(shù)和≥10mm 降水日數(shù)均呈減少趨勢(shì)；大同市夏季日照時(shí)數(shù)呈減少趨勢(shì),云州區(qū)、天鎮(zhèn)、左云、靈丘四縣區(qū)通過(guò)P ＜0.01 或P ＜0.05 的顯著性檢驗(yàn),日照時(shí)數(shù)減少的原因并非是降水天氣多引起的；夏季降水減少,說(shuō)明大同夏季存在階段性干旱,而6—8 月正是大秋作物需水關(guān)鍵時(shí)期,總降水量減少,尤其是≥10mm 有效降水日數(shù)的減少,不利于大秋作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量的形成[4,5]；氣溫高、降水少容易誘發(fā)作物各種病害和蟲害的發(fā)生[6]。