湘西州煙葉生產的長期預報研究與應用

中圖分類號：S572 文獻標志碼：B 文章編號：2095-3305（2025）05-0091-03

湘西自治州（以下簡稱湘西州）是湖南第三大煙葉產區、湖南中煙最重要的原料供應基地。在全球氣候變化背景下，湘西州氣候波動變化較為顯著，溫度、降水量、日照時數、濕度等均有不同程度的變化，極端天氣氣候事件頻發，對煙草生長造成不利影響。因此，研究湘西州長期氣候變化對煙草種植的影響意義重大。

胡穎梅等[研究顯示，陜西各產區烤煙生育期間降水量年際波動較大，是烤煙種植的主要限制因素，多數產區氣溫適宜度呈顯著升高趨勢；胡雪瓊等[2利用氣候模擬數據和氣象站實測數據分析了云南烤煙種植氣候適宜性分布的變化，結果顯示，未來氣候背景下，云南烤煙種植氣候適宜區分布將呈北抬東擴的趨勢；黃中艷等[3分析了云南1961—2010年烤煙種植氣候變化及其影響；陸魁東等4在進行湖南煙草種植區劃時選取大田期日照時數、大田期降水量、成熟期降水量及成熟期連續5d最高氣溫 ?35% 高溫熱害發生概率等4個氣候因子作為煙草種植區劃指標；張超等[5]著重分析1961—2010年來氣候因子對湖南煙草產量和品質的影響；向世鵬等[分析了近30年寧鄉烤煙氣候變化特征及適宜性。由此可見，氣溫、降水和光照對煙葉種植及煙葉品質影響顯著，由于湘西州山區氣候的差異性，氣候變化對煙葉種植的影響也將不同，通過對湘西州長期氣候變化特征的統計，分析氣候變化對湘西州煙草種植的影響，并預測未來5年湘西州氣候變化，為湘西州的煙草農業規劃、適應氣候變化和煙草業可持續發展提供科學依據。

1資料與方法

采用氣象大數據云平臺“天擎”湖南1994一2023年氣溫、降水量和日照時數數據，應用線性分析和小波分析等方法統計分析1994—2023年1—10月8縣（市）逐年各旬的平均氣溫、降水量、日照時數年際變化和周期變化特征。建立預報模型，利用線性分析結果與小波周期分析結論，通過加權方法對2024年的熱水光進行檢驗，試驗多種加權系統組合，選取最優加權系數，根據最優加權系數，生成2025一2029年的熱水光預報結果。

2 結果與分析

2.1主要氣象因子的變化趨勢

1994—2023年湘西州8縣（市）1—10月平均氣溫在 16.5～19.5‰ （圖1），吉首、瀘溪的整體平均氣溫偏高，龍山平均氣溫偏低，平均氣溫年際變化趨勢一致，整體上呈上升趨勢，每10年平均氣溫上升變化在 ，其中花垣、龍山上升趨勢明顯，分別為 0.454C/10 年、 0.423^°C/10 年，保靖、吉首上升趨勢不顯著，分別為 0.149C/10 年、 0.209‰ 年。

鳳凰苗床期均溫為 10% 左右，大田期均溫為25 C 左右，與1一10月平均氣溫變化特征相一致，其中花垣、龍山的上升趨勢明顯些，但整體變化趨勢不如1一10月平均氣溫變化趨勢顯著（圖2）。

過去30年湘西州8縣（市）1一10月累計降水量的波動較大，變化范圍為 700-2000mm （圖3a）。其中2020年8縣（市）1—10月累計降水量均較大，達到了 1700mm 以上，2011年8縣（市）1—10月累計降水量均較小，在1000mm 以下，其他年份各縣（市）降水量變化不一致。苗床期累計降水量在 200mm 以下，波動不大；大田期累計降水量波動較大，無明顯趨勢變化特征。

過去30年湘西州8縣（市）1一10月累計日照的年際變化波動較大（圖3b）。瀘溪的整體累計日照時數偏多，保靖的整體累計日照時數偏少，累計日照年際變化趨勢存在差異，其中古丈、保靖累計日照時數整體呈上升趨勢，其他縣（市）累計日照時數整體呈下降趨勢。

2.2氣象要素的小波分析

由圖4可知：1994—2023年湘西州8縣（市）1—10月平均氣溫小波變化特點較一致，平均氣溫變化主周期為28年，即從28年的時間尺度上才可以發現氣溫變化的周期變化特點（圖4a）。此外，煙葉苗床期和大田期同樣表現出以上周期變化特點（圖略）。

1994—2023年湘西州8縣（市）1—10月累計降水量小波變化特點較一致，降水變化要比氣溫變化復雜些，依然存在一定的周期變化特點，累計降水量變化主周期為28年，即從28年的時間尺度上才可以發現累計降水量的周期變化特點，另外累計降水量還存在5＼～7年（次周期）時間尺度上的周期變化特點（圖4b）。煙葉大田期累計降水變化同1一10月累計降水呈同樣變化周期，而煙葉苗床期無周期變化特點（圖略）。

1994—2023年湘西州8縣（市）1—10月日照時數變化比氣溫變化同樣復雜些，但8縣（市）累計日照時數小波變化特點較一致，累計日照時數變化主周期為28年，即從28年的時間尺度上才可以發現累計日照時數的周期變化特點（圖4c）。煙葉大田期同樣表現出以上周期變化特點，苗床期無周期變化規律（圖略）。

2.3預報結果與檢驗

最優預報方法試驗：氣溫總體是線性變化的，如果完全按方程計算，效果不理想，小波分析表明氣溫年際變化存在一定的周期，使用兩者結合的方法更合理。綜合預報使用加權平均，方法如下：

T（預報） ∣= 線性預報 T₁× 加權 1+ 周期預報 T₂× 加權2利用2024年的趨勢預測結果和周期預測結果進行檢驗。

試驗方法：加權1，加權2分組，分別為（0.7，0.3）（0.6，0.4）、（0.5，0.5）、（0.4，0.6）（0.7，0.3），計算各地1—10月的平均氣溫，再與實況進行對比，選取最優組合。

最終氣溫預測從用以下計算公式確定：預測氣溫 趨勢預測氣溫 ×0.4+ 周期預測氣溫 ×0.6 ，吉首、花坦、龍山預報誤差在 1.2°C 以內，其他站在 1.0^°C 以內，考慮到2024年1一10月平均氣溫是有觀測記錄以來的第2高值，該預報誤差在可接受范圍內（表1）。

溫度預報結果：根據最優權重組合，2025一2029年1一10月及煙葉生長期的平均氣溫預測結果見表2。

3結論

對湘西州煙區過去30年平均氣溫、降水量和日照時數的統計分析表明，過去30年湘西州8縣（市）1—10月平均氣溫在 16.5～19.5‰ ，平均氣溫年際變化趨勢一致，整體呈出上升趨勢，每10年平均氣溫上升變化在 0.149～0.454°C ，過去30年湘西州8縣（市）1—10月累計降水量的波動較大，變化范圍為 700～2000mm ，其中2020年累計降水量偏高，達到了 1 700mm 以上，2011年累計降水量偏低，不足 1000mm ，過去30年湘西州8縣（市）1一10月累計日照的年際變化波動較大。小波分析結果表明過去30年1一10月氣溫、降水量和日照時數存在28年主周期變化特點，降水變化較氣溫變化復雜些，存在5-7年次周期變化特點，大田期小波分析特點和1一10月較一致，苗床期無明顯周期變化特征。

未來5年的氣候預測表明，在全球氣候變暖背景下，湘西州各縣（市）煙區氣溫總體呈上升趨勢，但波動仍較大，未來5年的1一10月份平均氣溫波動在1 C 以內，極端高溫天氣可能增多，冬季低溫時段也可能出現，如類似2024年初的階段性低溫雨雪冰凍天氣仍有發生可能。

參考文獻

[1]胡穎梅，徐磊，袁帥，等.陜西烤煙氣候適宜性時空變化特征及風險分析[J].煙草科技，2021，54（7）：41-50.

[2]胡雪瓊，徐夢瑩，何雨芩，等.未來氣候變化對云南烤煙種植氣候適宜性的影響[J].應用生態學報，2016，27（4）：1241-1247.

[3]黃中艷，張明達.云南烤煙種植氣候變化及其影響研究[J].西南師范大學學報（自然科學版），2013，38（7）：107-112.

[4]陸魁東，黃晚華，肖漢乾，等.氣候因子小網格化技術在湖南煙草種植區劃中的應用[J].生態學雜志，2008（2）：290-294.

[5]張超，彭莉莉，黃晚華，等.1961—2010年湖南氣候變化特征及其對煙草種植的影響[J].湖南農業大學學報（自然科學版），2012，38（5）：482-486，567.

[6]向世鵬，周世民，喻杰，等.近30年寧鄉烤煙氣候變化特征及適宜性評價[J].作物研究，2023，37（1）：35-40.