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摘要 利用1961—2015年延边地区8个台站气象资料和图们1976—2015年气象资料,分析各气象要素的变化特征。结果表明:年平均气温、≥10 ℃有效积温、降水呈波动缓慢上升趋势;初霜日明显延后,终霜日变化明显提前;日照时数呈波动减少趋势。
关键词 农业气候资源;变化特征;吉林延边;1961—2015年
中图分类号 P467 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)03-0214-01
气候变化与农业生产关系密切,其产生的影响不容忽视。近年来,气候变化已经成为全球公认的事实,作物所需的辐射、热量、水等自然资源在同一地区呈不同程度的增加和减少。多位学者从不同的时间和空间尺度对气候变化对农业生产的影响进行了研究[1-2]。
1 资料与方法
1.1 区域概况
延边州地处吉林省东部,中、俄、朝三国交界,面临日本海,位于北纬41°59′47″~44°30′42″,东经127°27′43″~131°18′33″,面积42 700 km2,耕地面积21.8万hm2(水田4.3万hm2,旱田17.5万hm2)。人均拥有耕地面积0.1 hm2,高于全国和吉林省平均水平。主要粮食作物有水稻、玉米和大豆。
1.2 数据资料
选用的数据为1961—2015年延边地区8个台站气象资料,图们1976—2015年气象资料,包括平均气温、降水量、日照、初终霜日、≥10 ℃有效积温等[3-4]。
1.3 分析方法
以延边地区1961—2015年的气象要素(每日4次日照、初终霜日、平均气温、降水量)为xi值,以年份为ti值,通过一元线性方程拟合分析气候特征的变化规律,方程如下:
xi=a bti(i=1,2,…,n)
2 结果与分析
2.1 热量资源变化
2.1.1 年平均气温。通过分析可知,延边1961—2015年的平均气温总体是上升的,其变化趋势为每10年上升0.27 ℃(P<0.01),与全国同时期平均气温变化趋势基本相同(0.25 ℃/10年)[1]。这55年间,年平均气温最高值是2002年和2015年的6.2 ℃;最低值为1969年的3.5 ℃。年平均气温的变化大致可以分为2个明显特征阶段:1961—1988年大部分年份的年平均氣温低于平均值,属于冷期阶段;1989—2015年大部分年份的年平均气温高于平均值,处于暖期阶段。
2.1.2 ≥10 ℃有效积温。近55年,延边地区≥10 ℃有效积温平均值为1 132.3 ℃·d,气候倾向率为28.0 ℃·d/10年(P<0.01)。最高值是2010年的1 351.7 ℃·d,最低值是1976年的913.3 ℃·d。通过分析发现,1961—1996年,多数时间有效积温低于55年的平均有效积温;在1997—2015年,大多数年份的有效积温高于1961—2015年的平均有效积温。
2.1.3 初终霜日变化。通过分析延边地区1961—2015年初霜日和终霜日的变化发现,这55年间初霜日明显延后,延后的天数为每10年延后1.66 d(P<0.01),而终霜日明显提前,提前的天数为每10年提前4.09 d(P<0.01)。
2.2 水资源变化
分析发现,延边地区近55年的年平均降水量为570.1 mm。气候倾向率0.92 mm/10年(P>0.05)。年降水量最高值是2000年的799.5 mm,最低值是2011年的346.5 mm。
2.3 日照资源变化
延边地区近55年日照时数呈波动减少趋势。年平均日照时数为2 312.4 h,气候倾向率-33.12 h/10年(P<0.01),减少趋势低于周晓宇等[2]研究的1961—2009年东北地区日照时数气候倾向率(-40.5 h/10年),任国玉等[3]研究的近50年全国日照时数气候倾向率(-37.6 h/10年)。年平均日照时数最低值是2012年的2 099.6 h,最高值是1967年的2 628.6 h。近55年大致分为2个明显特征阶段:1961—1978年大部分年份的日照时数高于平均水平,是日照时数偏高的阶段;1979—2015年日照时数低于平均水平,是日照时数偏少的阶段。
3 结论与讨论
延边地区近55年平均气温呈波动中上升趋势,气候倾向率为0.27 ℃/10年(P<0.01)。≥10 ℃有效积温的气候倾向率为28.0 ℃/10年(P<0.05)。平均初霜日为9月27日,终霜日为5月4日,延边地区初霜日变化明显延后,气候倾向率为1.66 d/10年(P<0.01)。终霜日变化明显提前,气候倾向率为-4.09 d/10年(P<0.01)。年降水量变化不明显,整体上呈缓慢增多趋势,气候倾向率0.92 mm/10年(P>0.05)。日照时数呈波动减少趋势,气候倾向率-40.5 h/10年(P<0.01)。
延边地区近55年气温升高、日照减少等农业气象资源变化趋势,必定对农业生产潜力、农业可持续发展造成较大的干扰,但是这种气候的变化也可以通过一系列措施来减少其负面影响[4],而如何利用农业气候变化趋势,选择适合延边地区的农业气候生产潜力的公式,得出作物生产潜力,进而为政府决策、制定农业发展战略规划等提出有价值的建议,有待进一步研究。
4 参考文献
[1] 任国玉,初子莹,周雅清,等.中国气温变化研究最新进展[J].气候与环境研究,2005(4):701-716.
[2] 周晓宇,张新宜,崔妍,等.1961—2009年东北地区日照时数变化特征[J].气候与环境学报,2013,29(5):112-120.
[3] 任国玉,郭军,徐铭志,等.近50年中国地面气候变化基本特征[J].气象学报,2005,63(6):942-956.
[4] 谢立勇,郭明顺,曹敏建,等.东北地区农业应对气候变化的策略与措施分析[J].气候变化研究进展,2009,5(3):174-178.
关键词 农业气候资源;变化特征;吉林延边;1961—2015年
中图分类号 P467 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)03-0214-01
气候变化与农业生产关系密切,其产生的影响不容忽视。近年来,气候变化已经成为全球公认的事实,作物所需的辐射、热量、水等自然资源在同一地区呈不同程度的增加和减少。多位学者从不同的时间和空间尺度对气候变化对农业生产的影响进行了研究[1-2]。
1 资料与方法
1.1 区域概况
延边州地处吉林省东部,中、俄、朝三国交界,面临日本海,位于北纬41°59′47″~44°30′42″,东经127°27′43″~131°18′33″,面积42 700 km2,耕地面积21.8万hm2(水田4.3万hm2,旱田17.5万hm2)。人均拥有耕地面积0.1 hm2,高于全国和吉林省平均水平。主要粮食作物有水稻、玉米和大豆。
1.2 数据资料
选用的数据为1961—2015年延边地区8个台站气象资料,图们1976—2015年气象资料,包括平均气温、降水量、日照、初终霜日、≥10 ℃有效积温等[3-4]。
1.3 分析方法
以延边地区1961—2015年的气象要素(每日4次日照、初终霜日、平均气温、降水量)为xi值,以年份为ti值,通过一元线性方程拟合分析气候特征的变化规律,方程如下:
xi=a bti(i=1,2,…,n)
2 结果与分析
2.1 热量资源变化
2.1.1 年平均气温。通过分析可知,延边1961—2015年的平均气温总体是上升的,其变化趋势为每10年上升0.27 ℃(P<0.01),与全国同时期平均气温变化趋势基本相同(0.25 ℃/10年)[1]。这55年间,年平均气温最高值是2002年和2015年的6.2 ℃;最低值为1969年的3.5 ℃。年平均气温的变化大致可以分为2个明显特征阶段:1961—1988年大部分年份的年平均氣温低于平均值,属于冷期阶段;1989—2015年大部分年份的年平均气温高于平均值,处于暖期阶段。
2.1.2 ≥10 ℃有效积温。近55年,延边地区≥10 ℃有效积温平均值为1 132.3 ℃·d,气候倾向率为28.0 ℃·d/10年(P<0.01)。最高值是2010年的1 351.7 ℃·d,最低值是1976年的913.3 ℃·d。通过分析发现,1961—1996年,多数时间有效积温低于55年的平均有效积温;在1997—2015年,大多数年份的有效积温高于1961—2015年的平均有效积温。
2.1.3 初终霜日变化。通过分析延边地区1961—2015年初霜日和终霜日的变化发现,这55年间初霜日明显延后,延后的天数为每10年延后1.66 d(P<0.01),而终霜日明显提前,提前的天数为每10年提前4.09 d(P<0.01)。
2.2 水资源变化
分析发现,延边地区近55年的年平均降水量为570.1 mm。气候倾向率0.92 mm/10年(P>0.05)。年降水量最高值是2000年的799.5 mm,最低值是2011年的346.5 mm。
2.3 日照资源变化
延边地区近55年日照时数呈波动减少趋势。年平均日照时数为2 312.4 h,气候倾向率-33.12 h/10年(P<0.01),减少趋势低于周晓宇等[2]研究的1961—2009年东北地区日照时数气候倾向率(-40.5 h/10年),任国玉等[3]研究的近50年全国日照时数气候倾向率(-37.6 h/10年)。年平均日照时数最低值是2012年的2 099.6 h,最高值是1967年的2 628.6 h。近55年大致分为2个明显特征阶段:1961—1978年大部分年份的日照时数高于平均水平,是日照时数偏高的阶段;1979—2015年日照时数低于平均水平,是日照时数偏少的阶段。
3 结论与讨论
延边地区近55年平均气温呈波动中上升趋势,气候倾向率为0.27 ℃/10年(P<0.01)。≥10 ℃有效积温的气候倾向率为28.0 ℃/10年(P<0.05)。平均初霜日为9月27日,终霜日为5月4日,延边地区初霜日变化明显延后,气候倾向率为1.66 d/10年(P<0.01)。终霜日变化明显提前,气候倾向率为-4.09 d/10年(P<0.01)。年降水量变化不明显,整体上呈缓慢增多趋势,气候倾向率0.92 mm/10年(P>0.05)。日照时数呈波动减少趋势,气候倾向率-40.5 h/10年(P<0.01)。
延边地区近55年气温升高、日照减少等农业气象资源变化趋势,必定对农业生产潜力、农业可持续发展造成较大的干扰,但是这种气候的变化也可以通过一系列措施来减少其负面影响[4],而如何利用农业气候变化趋势,选择适合延边地区的农业气候生产潜力的公式,得出作物生产潜力,进而为政府决策、制定农业发展战略规划等提出有价值的建议,有待进一步研究。
4 参考文献
[1] 任国玉,初子莹,周雅清,等.中国气温变化研究最新进展[J].气候与环境研究,2005(4):701-716.
[2] 周晓宇,张新宜,崔妍,等.1961—2009年东北地区日照时数变化特征[J].气候与环境学报,2013,29(5):112-120.
[3] 任国玉,郭军,徐铭志,等.近50年中国地面气候变化基本特征[J].气象学报,2005,63(6):942-956.
[4] 谢立勇,郭明顺,曹敏建,等.东北地区农业应对气候变化的策略与措施分析[J].气候变化研究进展,2009,5(3):174-178.