呼和浩特市近30年氣溫變化特征及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

田 泓

（呼和浩特市氣象局，內(nèi)蒙古呼和浩特 010050）

近些年來，大氣中的二氧化碳（CO2）等溫室氣體的質(zhì)量濃度呈持續(xù)增加的變化態(tài)勢(shì)，由此引發(fā)的全球氣候變暖的問題逐漸引起國際社會(huì)的廣泛關(guān)注。據(jù)氣溫觀測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，21 世紀(jì)的前10 年是歷史上氣溫最高的10 年，全球變暖已經(jīng)成為毋庸置疑的事實(shí)［1］。在氣候變暖的大背景下，各地區(qū)干旱、暴雨洪澇、低溫冰凍等極端天氣頻發(fā)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大影響。現(xiàn)如今，國內(nèi)外眾多專家學(xué)者針對(duì)氣候變化及其對(duì)農(nóng)業(yè)的影響開展了大量的研究工作，成效卓著。其中盧冬梅重點(diǎn)研究江西近40 年來氣溫變化及對(duì)農(nóng)業(yè)的影響，得出夏季氣溫大幅降低，明顯減少了高溫天氣對(duì)農(nóng)業(yè)的影響，冬季氣溫上升為冬季農(nóng)作物與果樹的正常生長(zhǎng)及其安全越冬創(chuàng)造了有利條件［2］。然而，在夏季變涼及冬季升溫的背景下，夏季高溫與冬季凍害依然時(shí)有發(fā)生。李穎針對(duì)通遼市近60 年來氣溫變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響進(jìn)行研究，得出近60 年來通遼市氣溫呈上升趨勢(shì)，氣候變暖導(dǎo)致該地區(qū)極端天氣事件頻發(fā)，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)成本顯著增加［3］。

呼和浩特市是農(nóng)業(yè)大市，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)中部，主要種植玉米、馬鈴薯、小麥及豆類等作物。近些年來，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，呼和浩特市致力于特色農(nóng)產(chǎn)品種植，主要包括清水河小香米、武川蕎麥與莜麥等，并逐漸將其作為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的主要經(jīng)濟(jì)來源。然而，全球加速變暖，呼和浩特市高溫干旱、霜凍等氣象災(zāi)害頻發(fā)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生巨大影響［4］。基于此，著重探討呼和浩特市1991—2020 年氣溫變化特征及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，對(duì)于掌握當(dāng)?shù)貧鉁刈兓?guī)律，做好農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)工作具有重要意義。

1 資料與方法

選用呼和浩特市1991—2020 年的年平均氣溫、年平均最高（低）氣溫、年極端最高（低）氣溫等資料，資源來源于呼和浩特市氣象局。季節(jié)劃分主要參考以下標(biāo)準(zhǔn)：3—5 月為春季，6—8 月為夏季，9—11 月為秋季，12 月至次年2 月為冬季。氣溫變化特征主要采用線性趨勢(shì)分析法進(jìn)行分析。

2 氣溫變化特征

2.1 年平均氣溫的變化特征

據(jù)統(tǒng)計(jì)，近30 年來呼和浩特市年平均氣溫為7.6 ℃。如圖1 所示，1991—2020 年呼和浩特市年平均氣溫呈上升趨勢(shì)，氣溫隨時(shí)間的推移而逐漸升高，與全球變暖的大背景保持一致。逐年平均氣溫的變化趨勢(shì)方程可以表示為y=0.0058x+7.5034（R2=0.0073），其升溫速率為0.058 ℃/10 年。年平均氣溫的峰值與谷值分別為9.0 ℃與6.5 ℃，分別出現(xiàn)在2007 年與1996 年，兩者之間相差2.5 ℃。

圖1 1991—2020 年呼和浩特市年平均氣溫變化趨勢(shì)圖

2.2 最高氣溫與最低氣溫變化特征

近30 年來，呼和浩特市年平均最高與最低氣溫的變化范圍分別位于12.8～15.1 ℃及0.4～3.5 ℃，變化幅度均比較小。結(jié)合圖2 能夠看出，呼和浩特市近30 年來年平均最高與最低氣溫均呈緩慢的升溫趨勢(shì)，其升溫速率分別為0.076 ℃/10 年與0.192 ℃/10 年，相對(duì)比而言，年平均最低氣溫的升溫趨勢(shì)較為明顯。

圖2 1991—2020 年呼和浩特市年平均最高與最低氣溫變化趨勢(shì)圖

2.3 極端最高與最低氣溫變化特征

由圖3 可見，近30 年來，呼和浩特市年極端最高與最低氣溫均呈略微下降趨勢(shì)，下降速率分別為-0.303 ℃/10 年與-0.044 ℃/10 年。相對(duì)比而言，年極端最高氣溫的下降趨勢(shì)最為明顯。

圖3 1991—2020 年呼和浩特市年極端最高與最低氣溫變化趨勢(shì)圖

據(jù)統(tǒng)計(jì)，近30 年來呼和浩特市極端最高與最低氣溫平均值分別為34.8 ℃與-22.4 ℃，兩者的變化范圍分別為32.6～38.9 ℃及-27.2～-17.6 ℃。年極端最高氣溫的峰值與谷值分別出現(xiàn)在2010 年與2016 年，其數(shù)值分別為38.9 ℃與32.6 ℃，兩者相差6.3 ℃。年極端最低氣溫的峰值與谷值分別出現(xiàn)在2007 年與2013 年，其數(shù)值分別為-17.6 ℃與-27.2 ℃，兩者相差9.6 ℃。

3 氣溫升高對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

在全球加速變暖的大背景下，呼和浩特市氣溫變暖已經(jīng)成為必然。呼和浩特市位于典型的蒙古高原大陸性氣候區(qū)，境內(nèi)水資源較少。近年來，隨著呼和浩特市的氣溫升高，該地區(qū)高溫干旱等極端天氣事件發(fā)生頻繁，嚴(yán)重影響了原本脆弱的呼和浩特市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)［5］。雖然氣溫升高導(dǎo)致積溫及其持續(xù)時(shí)間明顯增加，延長(zhǎng)農(nóng)作物生長(zhǎng)期，進(jìn)而使農(nóng)作物產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)明顯增加。然而，冬季氣溫升高，為病菌、蟲卵越冬創(chuàng)造了有利條件，導(dǎo)致春季病蟲害肆虐。呼和浩特市降水量較少，導(dǎo)致干旱災(zāi)害頻發(fā)。一旦農(nóng)作物播種時(shí)期遭遇干旱災(zāi)害，作物無將正常出苗，導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量大幅下降。夏季高溫干旱將導(dǎo)致土壤嚴(yán)重失水，輕則使農(nóng)作物葉片萎蔫，重則導(dǎo)致農(nóng)作物由于缺少而枯萎死亡。此外，呼和浩特市極端低溫呈下降趨勢(shì)，極易引發(fā)凍害，對(duì)作物的正常生長(zhǎng)極為不利。

4 結(jié)論與討論

1）近30 年來，呼和浩特市年平均氣溫、平均高溫與最低氣溫均呈不同程度的升溫趨勢(shì)，其升溫速率分別為0.058 ℃/10 年、0.076 ℃/10 年與0.192 ℃/10 年。這一變化趨勢(shì)與全球變暖保持一致；年極端最高與最低氣溫則呈下降趨勢(shì)，下降速率分別為-0.303 ℃/10 年與-0.044 ℃/10 年。

2）氣溫異常變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響有利又有弊。其中氣溫升高延長(zhǎng)作物生長(zhǎng)期，增加作物產(chǎn)量。冬季氣溫升高，為病菌、蟲卵越冬創(chuàng)造了有利條件。

3）氣溫升高再加上降水稀少，導(dǎo)致呼和浩特市干旱頻發(fā)。播種期遭遇干旱將導(dǎo)致作物無法正常出苗；夏季高溫干旱將導(dǎo)致作物由于嚴(yán)重失水而萎蔫甚至死亡。極端低溫呈下降趨勢(shì)，極易引發(fā)凍害，對(duì)作物的正常生長(zhǎng)極為不利。