李景圓 王祚 梁凱 郝順










摘 要:通過分析1987—2020年呼和浩特市氣溫、降水量、日照時數和風速等氣象要素的年均變化和各年代際中年代、季節的變化趨勢,指出呼和浩特市氣候要素變化的主要特征;結合2008—2020年農業產值數據,分析氣候變化趨勢對農業生產的影響,提出應對氣候變化的農業發展對策,為推動該地農業持續健康發展提供科學依據。
關鍵詞:氣溫;降水量;日照時數;風速;農業發展
中圖分類號 Q948 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2022)11-0163-04
Analysis on the Characteristics of Climatic Elements and Countermeasures of Agricultural Development in Hohhot
LI Jingyuan1? ?WANG Zuo2? ?LIANG Kai3? ?HAO Shun2
(1Shanxi Pharmaceutical Vocational College, Taiyuan 030031, China;2Inner Mongolia Autonomous Region Water Conservancy Development Center, Hohhot 010020, China; 3Inner Mongolia Water Resources and Hydropower Survey and Design Institute, Hohhot 010020, China)
Abstract: Based on the series climate data of Ground Meteorological Station in Hohhot city from 1987 to 2020, on both year and season scales, we analyze the characteristics of the average temperatures, precipitations, sunshine duration and variation of wind speed in Hohhot. We analyze the impact of climate trends on agricultural production. Based on the agricultural production data from 2008 to 2020, we put forward agricultural development countermeasures to deal with climate change, providing scientific basis for promoting sustainable and healthy agricultural development in this region.
Key words: Temperature; Precipitation; Sunshine duration; The wind speed; Agricultural development
全球氣候變化目前已成為科學界普遍關注的課題。農業是受氣候變化影響極為敏感的領域,任何程度的氣候變化都會給農業生產及其相關過程帶來潛在或顯著的影響,特別是極端天氣氣候事件引發的自然災害將造成農業生產的波動,危及糧食安全、社會穩定和社會經濟的可持續發展[1]。因此,全球的專家學者對于氣候變化及農業領域的應對措施做了大量的研究。
呼和浩特市是內蒙古自治區政治、經濟、文化中心,位于內蒙古自治區中部,地處溫帶內陸地區,屬于典型的溫帶大陸性氣候[2]。氣候特征表現為年溫差與日溫差較大,降水集中,年降水量較小,四季氣溫變化分明,夏季短暫且炎熱少雨,冬季漫長且嚴寒干燥。研究該地近幾十年來氣候變化特征對當地農業發展布局具有很強的實際意義[3]。
1 數據來源與方法
本文利用呼和浩特市近34年(1987—2020年)的國家氣象觀測站逐月平均氣溫、年降水量、日照時數、風速數據,選取一元線性回歸法繪制氣候變化規律趨勢,另外從年代、季節角度對各項數據進行分析。通過呼和浩特市2008—2020年農作物播種面積及產量數據,分析農業生產發展現狀及氣溫、降水、日照時數的變化趨勢對農業生產的影響,為推動該地農業持續健康穩定發展提供科學決策依據。將氣象要素分為5個時期1987—1989年、1990—1999年、2000—2009年、2010—2019年、2020年。按照季節劃分主要參考:3、4、5月為春季,6、7、8月為夏季,9、10、11月為秋季,12月至次年2月為冬季。
2 結果與分析
2.1 年平均變化特征
2.1.1 年平均氣溫和降水量變化特征 圖1表明,1987—2020年呼和浩特市年平均氣溫為7.5℃,年平均氣溫最高為2007年的9.0℃,年平均氣溫最低為1988年的6.4℃,二者相差2.6℃,氣溫傾向率為0.115℃/10a,呈上升趨勢。其中,1987—2007年有較為明顯上升趨勢,2008年以后相對穩定,僅有小幅波動。1987—2020年呼和浩特市年平均降水量404.6mm,年降水量最低為2011年的177.1mm,年降水量最高為2003年的654.1mm,二者相差477mm,最高值是最低值的近4倍,年平均降水量以11.276mm/10a的速率增加,但是增加趨勢不顯著,降水量絕對值較小。
2.1.2 日照時數變化特征 由圖2可知,1987—2020年呼和浩特市年平均日照時數為2704.2h,總體呈現出下降的趨勢,氣候傾向率為-47.397h/10a,近34年中年日照時數的最大值出現在1987年,為2969.8h,最小出現在2003年,為2485.6h,相差484.2h。
2.1.3 風速變化特征 由圖3可知,1987—2020年呼和浩特市年平均風速為2.1m/s,年平均風速以0.492m/(s·10a)的速率減少。近34年中,年平均風速最大值為3.5m/s,出現在2014年,年平均風速最小值1.2m/s,出現在2003年,最大值是最小值的近3倍,最大值是多年平均值的1.7倍。
2.2 各年代際中年、季平均數據變化
2.2.1 氣溫變化 從年代際平均氣溫變化分析表(表1)來看,春季平均氣溫為9.2℃,夏季平均氣溫為21.7℃,秋季平均氣溫為7.1℃,冬季平均氣溫為-8.4℃。1987—2000年各年代際中年、季平均氣溫均呈現出上升的趨勢,2000年以后的10年經歷了氣溫的回暖,自2010—2020年又出現下降。從年代際年平均降水量變化分析表(表2)可知,春季平均降水量54.9mm,夏季254.3mm,秋季85.5mm,冬季9.9mm,分別占全年降水量的13.6%、62.9%、4.2%、4.9%。作物生長季(4—9月)平均降水量357.7mm,占全年總降水量的88.4%。
2.2.2 日照時數變化 從年代際平均日照時數變化分析表(表3)來看,春季平均日照時數783.0h,夏季771.2h,秋季639.7h,冬季510.9h,分別占全年日照時數的29%、28.5%、23.7%、18.9%。作物生長季(4—9月)平均日照時數1555.0h,占全年總日照時數的57.5%。
2.2.3 風速變化 從年代際平均風速變化分析表(表4)來看,全市近34年春季平均風速為2.9m/s,夏季平均風速為2.1m/s,秋季平均風速為2.1m/s,冬季平均風速為2.2m/s。四季平均風速均有上升趨勢,其中各代際中春季平均風速全部高于多年平均風速,秋季平均風速均未超過多年平均風速。
2.3 農業生產現狀分析 呼和浩特市是農業大市,主要種植玉米、馬鈴薯、小麥及豆類等作物[4]。氣候為農業發展提供了光、熱、水等能量和物質[5],氣溫、降水、日照時數會對農業生產造成重要影響,氣溫升高、降水量較少會導致高溫干旱等極端天氣頻發。通過分析農業總增加值變化趨勢(圖4),可以看出2008—2020年呼和浩特農業總產值總體呈現上升趨勢,且增幅較大,增幅為120%,其中,2014年產值最高,達到580998.51萬元。糧食作物播種產量和播種面積趨勢圖(圖5)、糧食作物的單位產量趨勢圖(圖6)表明,糧食作物播種產量和播種面積變化趨勢基本一致,而糧食作物單位產量存在波動,呈現出相對不穩定的趨勢,年際間變化較大。呼和浩特市近幾十年氣候暖干化趨勢并不顯著,平均氣溫、平均降水及平均日照時數的變化率較小,年際間波動起伏不大,總體上沒有對農業發展產生負面影響。
3 結論與對策
3.1 結論 (1)通過對各年的數據分析表明,呼和浩特市近34年年平均氣溫7.5℃,呈上升趨勢;年平均降水量404.6mm,增加趨勢不顯著;年平均日照時數為2704.2h,呈下降趨勢;年平均風速為2.1m/s,呈下降趨勢。(2)呼和浩特春季氣溫回升比較快,降水也多于冬季,春季屬于多風季節,其中4月相對比較大,且伴有沙塵天氣,氣溫變化劇烈;夏季是降水最多的季節,7月和8月2個月的降水約占全年降水的50%,7月是1年中最為炎熱的月份,平均氣溫在22℃左右;秋季氣溫下降比較快,較為涼爽,日照充足,降水相對春季多些;寒冷干燥是冬季的主要特點。(3)2008—2020年呼和浩特農業總產值總體呈現上升趨勢,且增幅較大,增幅為120%,其中,2014年產值最高,達到580998.51萬元。糧食作物播種產量和播種面積變化趨勢基本一致,而糧食作物單位產量存在波動,呈現出相對不穩定的趨勢,年際間變化較大。呼和浩特市近幾十年氣候暖干化趨勢并不顯著,平均氣溫、平均降水及平均日照時數的變化率較小,年際間波動起伏較小,總體上沒有對農業發展產生負面影響。
3.2 對策 (1)做好農業氣象災害的預防工作。政府相關部門應制定農業氣象災害的應急預案,加強防汛抗旱應急物資儲備,強化農業、水利、氣象災害監測預警體系建設,暢通農業氣象災害預報的發布渠道,增強極端天氣應對能力,防范農業重大災害[6]。(2)實施高標準農田建設和鹽堿化耕地改良示范項目。加大大中型灌區續建配套與改造力度,規劃建設現代化灌區,發展高效節水灌溉技術,分類改造鹽堿地。(3)大力推進農業關鍵核心技術攻關。研發和推廣作物新品種,提高作物適應氣候不斷變化的能力。(4)加快發展設施農業。根據氣候條件,因地制宜發展塑料大棚、日光溫室、連棟溫室等設施。
參考文獻
[1]錢鳳魁,王文濤,劉燕華.農業領域應對氣候變化的適應措施與對策[J].中國人口.資源與環境,2014,24(5):19-24.
[2]王春燕,劉秀榮.內蒙古科技呼和浩特氣候特點對檔案載體的影響初探[J].內蒙古科技與經濟,2011,5:72-74.
[3]史建國,劉克禮,何文清,等.內蒙古呼和浩特地區近40年來氣候變化特征分析[J].內蒙古農業大學學報,2007,28(4):39-43.
[4]田泓.呼和浩特市近30年氣溫變化特征及其對農業生產的影響[J]南方農業,2021,15(29):197-199.
[5]劉付永在.廉江市氣候變化特征及其對農業生產的影響[J].現代農業科技,2021,6:188-189.
[6]胡清宇.近30年江淮地區氣候變化對主要作物生產的影響[D].南京:南京農業大學,2012.
作者簡介:李景圓(1989—),女,山西臨汾人,助教,研究方向:農業資源利用。? 收稿日期:2022-02-28