1991—2020年黑山縣降水與氣溫變化特征及其對農業生產的影響

徐博 紀源 盛晶博 張穎翹 宋昀地 白雪 范學輝

摘 要：本研究利用黑山縣氣象局1991—2020年觀測的年降水量和氣溫資料，對黑山縣降水量和氣溫變化特征及其對農業生產的影響進行分析。結果表明：1991—2020年，黑山縣降水量逐年減少，氣溫逐年略微升高，年降水量平均每10年減少3 mm，年平均氣溫每10年上升0.16 ℃。四季平均降水量變化表現為夏秋兩季降水量大，春冬兩季降水量小，四季氣溫變化趨勢為春秋兩季平均氣溫相差不大，夏冬兩季溫差超過30 ℃，四季較為分明。

關鍵詞：黑山;降水;氣溫;變化特征;農業生產

中圖分類號：P423;P426.614 ? ?文獻標志碼：A ? 文章編號：1003-5168（2022）12-0124-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.12.026

Characteristics of Precipitation and Temperature Change and Its Influence on Agricultural Production in Heishan from 1991 to 2020

XU Bo1? ? JI Yuan1? ? SHENG Jingbo1? ? ZHANG Yingqiao1? ? SONG Yundi1

BAI Xue2? ? FAN Xuehui3

（1. Heishan Meteorological Bureau，Heishan 121400，China; 2. Jinzhou Meteorological Bureau，Jinzhou 121000，China; 3. Beizhen Meteorological Bureau，Beizhen 121300，China）

Abstract： Based on the monthly data of precipitation and temperature observed from the Meteorological Bureau of Heishan from 1991 to 2020， the characteristics of precipitation and temperature changes and their effects on agricultural production in Heishan were analyzed. The results show that from 1991 to 2020， the precipitation in Heishan showed a decreasing trend， while the temperature showed a slight increasing trend. The average precipitation decreased by 3 mm per decade， and the average temperature increased by 0.16 ℃ per decade. The variation of average precipitation in four seasons shows that precipitation in summer and autumn is large， while precipitation in spring and winter is small. The variation trend of average temperature in spring and autumn is similar， and the temperature difference between summer and winter is over 30 ℃， indicating distinct seasons.

Keywords： Heishan;precipitation;temperature;variation characteristics;agricultural

0 引言

黑山縣位于遼寧西部，地處中緯度地帶，地理坐標為北緯41°28'—42°08'、東經121°49'—122°36'，東與新民、遼中接壤，西與北鎮為鄰，南與臺安連界，北與阜新毗鄰。全縣區域面積約為2 498 km2，縣內地勢西北高、東南低。地形可分為西北部丘陵區、中部平原區和東部低洼易澇區。全年最多風向為NNW（北西北），次多風向為SSE（南東南），冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨，四季較為分明。

1 研究資料與方法

本研究數據選取黑山縣近30年（1991—2020年）降水量和氣溫的年、月統計值，采用線性趨勢分析、累積距平等方法對黑山縣降水量、氣溫的年變化特征與季節變化特征進行分析，探究區域內氣候環境變化特征，以期對農業生產的開展提供參考[1]。

本研究將3、4、5月劃分為春季，6、7、8月劃分為夏季，9、10、11月劃分為秋季，12月、翌年1月、翌年2月劃分為冬季[2-3]。

2 黑山縣降水變化特征分析

2.1 黑山縣降水量年際變化特征

1991—2020年黑山縣年降水量變化情況如圖1所示。由圖1可知，黑山縣近30年年平均降水量為553.5 mm，年降水量的趨勢方程為y=-0.3x+581.22（其中，x表示年份，y表示年降水量），年降水量整體以3.0 mm/10 a的速率呈現出下降趨勢，其中年降水量在1994年達到峰值1 058.6 mm，年降水量值最小為267.6 mm，發生在1999年，年降水量最大值是最小值的3.96倍，說明黑山縣降水量年際變化幅度較大，易發生旱澇災害。

根據圖1中1991—2020年年際降水量和30年年平均降水量，繪制圖2降水量距平百分率圖，降水距平百分率的旱澇等級按表1劃分[4-6]。

由圖2可知，1991—2020年黑山縣年降水量多于年平均降水值的年份有13個，占到總年份的43.3%，僅有5年的降水量接近年平均值;并于1999—2002年連續4年出現年平均降水量的偏少時期。結合表1中降水距平百分率的旱澇等級，黑山縣近30年中出現大澇的年份有3個，分別是1994年、2010年、2013年，降水距平百分率最大為91.32%;偏澇的年份有4個，分別是1991年、1998年、2012年、2016年，降水距平百分率最大為45.15%;偏旱的年份有7個，分別是1996年、2000年、2006年、2007年、2014年、2015年、2017年，降水距平百分率最大為39.51%;大旱年份有2個，分別是1999年、2018年，降水距平百分率最大為51.64%;其余年份為降水正常年份。

2.2 黑山縣降水量季節變化特征

1991—2020年黑山縣月平均降水量變化情況如圖3所示，由圖3可知，黑山縣1年中各月份均會出現降水天氣，其中以4—10月出現的降水量最大，該時段降水的平均降水量為520.0 mm，占全年平均降水量的93.95%。

按照四季劃分來看，夏秋兩季降水量占年降水量的比例最大，分別是66.50%和16.82%，其中1994年夏季的降水量最大（800.0 mm）;冬季降水量最小，大約占年降水量的1.73%，2011年冬季降水量最小（0.1 mm）。

3 黑山縣氣溫變化特征分析

3.1 黑山縣氣溫年際變化特征

1991—2020年黑山縣年平均氣溫變化情況如圖4所示，黑山縣近30年年平均氣溫為8.78 ℃，年氣溫的趨勢方程為y=0.016x-23.11（其中，x代表年份，y代表年氣溫）。可以看出，年氣溫整體以0.16 ℃/10 a的速率呈現出緩慢的上升趨勢，其中，在2017年達到最高值9.7 ℃，在2012年為最小值7.6 ℃[7]。

根據圖4中黑山縣氣溫的年際變化圖，繪制1991—2020年氣溫百分率分布圖，具體如圖5所示[8]。黑山縣氣溫高于年平均氣溫的年份有17個，占到總年份的56.7%，有9年的氣溫接近年平均值;在2009—2013年連續5年出現年平均氣溫的偏少時期，自2014年起，平均氣溫呈現偏高的趨勢。

3.2 黑山縣氣溫季節變化特征

1991—2020年黑山縣月平均氣溫變化情況如圖6所示。在1991—2020年中，黑山縣平均氣溫在零下的月份有3個，分別是冬季的12月、1月、2月，其中1月平均氣溫最低，平均氣溫最低為-9.8 ℃;黑山縣平均氣溫最高為24.4 ℃，出現在7月[9-10]。

按照四季劃分來看，春季、夏季、秋季、冬季平均氣溫分別為9.9 ℃、23.1 ℃、9.5 ℃、-7.5 ℃，春秋兩季氣溫差不多，冬夏兩季氣溫差可達30.6 ℃，其中2000年夏季的平均氣溫最高（25.1 ℃），2001年冬季的平均氣溫最低（-11.1 ℃）[11-13]。

4 降水量與氣溫對黑山縣農業生產的影響

降水量大小對農業生產的影響重大，在1991—2020年，黑山縣降水量呈下降趨勢，平均線性增長率為-3 mm/10 a，年降水量最大值是最小值的3.96倍，說明黑山縣降水量年際變化幅度較大，易發生旱澇災害。近30年來，發生大澇的年份有3個，發生大旱的年份有2個，旱澇災害發生年大田作物減產。

黑山縣四季平均降水量變化表現為夏秋兩季雨水充足，以4—10月出現的降水量最大，該時段降水的平均降水量為520.0 mm，占全年平均降水量的93.95%，春冬兩季降水量較小，降水量年內分布差異較大，會導致暴雨洪澇災害的發生，對農作物生長十分不利。

近30年，黑山縣整體呈現升溫趨勢，平均線性增長率為0.16 ℃/10 a，夏季平均溫度最高為23.1 ℃，冬季平均溫度最低為-7.5 ℃，四季氣候分明。春季氣溫大幅度偏高，對設施農業生產和農田土壤保墑增墑有利，但階段性少雨時段明顯，空氣干燥，極易導致春旱的發生，影響春播作物的播種進度;秋季的降水和溫度適宜，對玉米、大豆、水稻等作物的后期干物質積累、收獲、晾曬提供了有利條件。

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