黃晨 馬輝 洪震坤


摘?要:通過分析研究了青海省西寧市1960—2018年近59年的界限溫度初、終日、界限溫度期間持續日數變化趨勢、界限溫度初終日及期間持續日數與年平均氣溫的相關性和界限溫度期間的積溫變化趨勢。得出了以下結論:(1)界限溫度初日整體呈提前趨勢,終日整體呈推后趨勢,這表明隨著氣溫升高,界限溫度日數增加。根據各界限溫度的初終日變化來看,西寧地區春秋季整體呈增暖趨勢。(2)伴隨溫度的升高,界限溫度初終日之間的天數也隨之增加。(3)通過分析有效積溫和活動積溫,根據氣候傾向率變化看,大通增溫最為明顯,湟中次之,湟源最低。
關鍵詞:西寧?界限溫度?趨勢分析?變化特征
中圖分類號:S161.2+2
Analysis?of?the?Change?Characteristic?of?Critical?Temperature?in?Xining
HUANG?Chen1??MA?Hui2??HONG?Zhenkun3
(1.Xining?Meteorological?Bureau,?Xining,?Qinghai?Province,?810016?China;2.Hainan?Prefecture?Meteorological?Bureau,?Hainan?Tibetan?Autonomous?Prefecture,?Qinghai?Province,?813000?China;3.Zadoi?County?Meteorological?Bureau,Yushu,Qinghai?Province,815300?China)
Abstract:?This?paper?analyzes?and?studies?the?variation?trend?of?the?initial?and?final?days?of?critical?temperature?and?the?duration?of?days?during?the?critical?temperature?period,?the?correlation?between?the?initial?and?final?days?of?critical?temperature?and?the?duration?of?days?during?the?critical?temperature?period?and?annual?average?temperature,?and?the?variation?trend?of?acumulated?temperature?during?the?critical?temperature?period?in?the?past?59?years?from?1960?to?2018?in?Xining?City,?Qinghai?Province,?and?draws?the?following?conclusions.?(1)?The?initial?day?of?critical?temperature?showed?a?tendency?to?advance?overall,?and?its?final?day?showed?a?tendency?to?delay?overall,?which?showed?the?days?of?critical?temperature?increased?with?the?rising?of?temperature.?According?to?the?variation?of?the?initial?and?final?days?of?each?critical?temperature,?it?showed?a?tendency?to?warm?in?spring?and?autumn?in?Xining?overall.?(2)?As?temperature?rose,?and?the?days?between?the?initial?day?and?final?day?of?critical?temperature?increased.?(3)?Through?the?analysis?of?the?effective?accumulated?temperature?and?the?active?accumulated?temperature,?and?according?to?the?variation?of?the?climate?inclination?rate,?it?can?be?seen?that?the?warming?of?Datong?was?the?most?obvious,?followed?by?Huangzhong,?and?Huangyuan?was?the?lowest.
Key?Words:?Xining;?Ctitical?temperature;?Trend?analysis;?Change?characteristic
農業界限溫度是表征農業生產中某些重要物候現象、作物發育期和農事活動開始、終止的溫度[1]。日平均氣溫穩定通過?0?℃的持續日數是鑒定地區作物生長期長短的指標,期間的積溫代表一個地區農業生產年度周期的熱量狀況[2]。10?℃?是喜溫作物生長的起始溫度,也是喜涼作物迅速生長的階段,多年生作物開始以較快速度積累干物質。一般以日平均氣溫≥10?℃?的時段作為喜溫作物的生長期。
1數據來源與研究方法
1.1分析數據來源
選取1960—2018年大通、湟中和湟源3個站的氣溫常規氣象觀測資料。
1.2研究方法
本文主要采用的方法有五日滑動平均法和線性傾向估計法。利用Excel和SPSS對西寧地區各地理單元(湟中、湟源、大通)的氣溫數據進行分析。
其中,SPSS用于分析界限溫度初終日及期間持續日數與年平均氣溫的關系。根據線性回歸分析建立一元一次線性方程來表示界限溫度初終日期間持續日數隨年平均氣溫變化的趨勢,即:
式(1)中:為氣象要素(氣溫);為時間(1960—2018);和為非標準化系數[3],由SPSS分析得出。
2界限溫度初、終日
所謂界限溫度,即農業界限溫度,又叫指標溫度,是表明某些重要物候現象或農事活動開始、終止的溫度。西寧地區各地理單元穩定通過各界限溫度初、終日的平均、最早、最晚日期[4],具體如表1所示。
根據表1數據顯示,穩定通過0?℃初日最早日期三者相差較大,湟中最早,大通比湟中晚23天,湟源比大通晚8天,3個地理單元的平均日期和最晚日期相差不大;3個地理單元穩定通過0?℃終日的平均日期、最早日期和最晚日期分別都相差不大。穩定通過3?℃初日,湟中和大通的日期較為一致,分別為3月8日和3月9日,湟源比大通晚4天;三者的平均日期和最晚日期較為一致;湟源、湟中和大通穩定通過3℃終日的平均日期、最早日期和最晚日期分別基本一致。穩定通過5?℃初日平均日期湟源和湟中一致,大通早兩天,湟源和大通最早日期和最晚日期分別一致,湟中分別晚3天和兩天;湟源、湟中和大通穩定通過5?℃終日的平均日期、最早日期和最晚日期分別都較為一致。穩定通過10?℃初日的平均日期三者相差較小,最早日期上,大通最早,湟中比大通晚8天,湟源比湟中晚3天,最晚日期上,湟中最早,湟源比湟中晚28天,大通比湟源晚8天;3個地理單元穩定通過10℃終日的平均日期、最早日期和最晚日期分別相差較小[5]。
3界限溫度期間持續日數的變化趨勢
日平均氣溫穩定通過某界限溫度的初、終日之間的持續日數,能夠較好地表示相應農事季節或可供某類作物生長發育時間的長短,是確定種植類型和調整種植結構的重要依據。從圖1可以看出,≥0?℃持續日數從20世紀60~80年代變化不明顯,90年代后3個地理單元均呈現出增長趨勢;≥3?℃持續日數,湟中呈持續增長趨勢,湟源和大通在90年代后增長明顯;≥5℃持續日數,湟源在90年代后開始增長,湟中和大通從70年代開始呈現上升趨勢;≥10℃持續日數,3個地理單元均從70年代開始增長[6]。
3個地理單元界限溫度期間持續日數的年際變化如圖1所示。由此可以看出伴隨溫度的升高,界限溫度初終日之間的天數也隨之增加。
4界限溫度時段積溫
積溫分為活動積溫和有效積溫?;顒臃e溫指的是界限溫度期間逐日平均氣溫累計之和,有效積溫指的是界限溫度期間大于界限溫度氣溫減去界限溫度之和。
根據表2可以看出,0~10?℃界限溫度期間的活動積溫和有效積溫的平均值均以大通>湟中>湟源。0?℃活動積溫、5?℃有效積溫和10?℃有效積溫的最少值均為湟源>大通>湟中;3?℃活動積溫的最少值為大通>湟中>湟源;5?℃活動積溫和10?℃的最少值均為湟源>湟中>大通;3?℃有效積溫的最少值為湟中>大通>湟源。0、3?℃和5?℃活動積溫與3?℃、5?℃有效積溫的最多值均為大通>湟中>湟源;10?℃活動積溫和有效積溫最多值均為大通>湟源>湟中[7]。
5結語
(1)界限溫度初日整體呈提前趨勢,終日整體呈推后趨勢,這表明隨著氣溫升高,界限溫度日數增加。根據各界限溫度的初終日變化來看,西寧地區春秋季整體呈增暖趨勢。
(2)伴隨溫度的升高,界限溫度初終日之間的天數也隨之增加。年平均氣溫每升高1?℃,可使0~3?℃初日提前2~6天,5~10?℃初日提前1~6天;0~3?℃終日推遲3~4天,5~10?℃終日推遲2-5天;使界限溫度期間的持續日數增加5~11天。
(3)通過分析有效積溫和活動積溫,根據氣候傾向率變化看,大通增溫最為明顯,湟中次之,湟源最低。
參考文獻
[1] 鄧俊淼,董鎧進,王瑄.農業氣象災害對糧食生產效率影響研究[J].南都學壇,2023,?43(6):101-108.
[2] 宋艷玲,周廣勝,郭建平.氣候變暖對冬小麥徐麥33產量和品質影響[J].應用氣象學報,?2023,34(5):552-561.
[3] 安昕,孟鵬,廖國進.沈陽市近50a?10℃活動積溫變化特征分析[J].氣象科學,2011,31(S1):148-151.
[4]?常啟虹.氣候變化對糧食產量的實證研究[J].山西農經,2023(5):13-15,76.
[5]?蒲金涌,李曉薇,李蓉.天水市近50年干旱災害變化特征及對夏、秋糧影響風險評估[J].中國農學通報,2012,28(35):280-285.
[6]?李光玉,劉天宇,呂軍.低溫冷害與霜凍災害成因分析及防御對策[J].農業災害研究,?2022,12(9):194-196.
[7]田苗,郭璇,向導.石河子地區近50年積溫變化特征分析[J].新疆農墾科技,2018,41(7):43-46.