山西东南部气候变暖背景下的霜冻特征分析

应用山西省东南部11个气象观测站1971-2010年春秋季及年平均气温、初终霜冻日期及无霜期资料,采用数理统计对比法,分析了该地初终霜冻的时域分布特征及成因,气候变暖背景下初终霜冻日期及无霜期的变化特征。结果表明：气温年际变化在1971—1996年属震荡缓慢升温期,1997年开始趋于明显增暖期,气候变暖速率为0.3℃·10a^-1;初终霜冻日期的时域分布与特殊的地理环境条件关系密切;在秋季气候变暖前提下,初霜冻出现日期的推后速率为2 d·10a^-1,其年际变化趋势表现为正负震荡推后期、偏早期和平稳推后期三个阶段;春季平均气温的增温速率为0.25℃·10a^-1,对应终霜冻出现日期呈现为提前趋势,提前速率为4 d·10a^-1,年际演变特征可分为偏晚期、偏早期、正负震荡期、偏早期四个阶段;无霜期在气候变暖背景下,年际变化特征可分为延长期、缩短期和平稳延长期三个时期,无霜期的线性变化延长速率为7 d·10a^-1。     

气候变化对静宁县苹果影响分析

利用1991～2020年静宁县逐日温度、降水、积温、无霜期、日照时数、晚霜日终日等资料,用线性趋势函数对30年气候变化进行了分析研究,对年平均气温和年降水进行突变检验。结果表明,本地区气候呈暖湿特征,30年平均温度为8.2℃,气温以气候倾向率为0.223℃ /10a的速率变暖,未发生突变。≥10℃年活动积温以气候倾向率为26.189d·℃/10a速率增多。30年年平均降水446.1mm,降水年际增多趋势比较显著,气候倾向率63.02mm/10a,降水在2018年开始发生突变,进入异常增多时期;年平均无霜期为170d,呈增多趋势,气候倾向12.389d/10a,晚霜冻终日主要出现在4月中下旬并以气候倾向率为-4.285d/10a的速率减少,苹果生长期内4-10月日照时数呈现弱减少趋势。晚霜冻若呈弱提前趋势,但气候变暖,苹果开花期明显提前,综合分析,苹果遭受春季冻害的风险加大,苹果生长期日照减少,对苹果生长不利。     

气候变暖背景下沙坡头区霜冻变化特征

利用1961—2015年中卫市沙坡头区国家气候基本站的逐日平均气温及地面最低气温资料,采用线性倾向估计等方法研究了近55年沙坡头区气温及霜冻的变化特征。结果表明,近55年来沙坡头区年平均气温在波动中不断上升,尤其21世纪初气候变暖明显,在此背景下,沙坡头区初霜冻日呈推后趋势,终霜冻日呈提前趋势,无霜期呈延长趋势;进入21世纪,初霜冻日平均推后4~5 d,终霜冻日平均提前15 d左右,无霜期明显增加,尤其在近5年平均延长了31 d,特早终霜冻日和特长无霜期也均出现在21世纪。     

气候变化对静宁县苹果的影响分析

利用1991—2020年静宁县逐日温度、降水量、积温、无霜期、日照时数、晚霜日终日等资料，用线性趋势函数对当地30年气候变化进行了分析研究，对年平均气温和年降水量进行突变检验。结果表明，本地区气候呈暖湿特征，30年平均温度为8.2℃，气温以0.223℃/10 a的速率升高，未发生突变。≥10℃年活动积温以26.189℃·d/10 a的速率增多。30年平均年降水量446.1 mm，降水年际增多趋势比较显著，气候倾向率为63.02 mm/10 a，降水在2018年发生突变，进入异常增多时期；年平均无霜期为170 d，呈增多趋势，气候倾向率为12.389 d/10 a，晚霜冻终日主要出现在4月中下旬并以-4.285 d/10 a的速率提前，苹果生长期内4—10月日照时数呈现弱减少趋势。虽然晚霜冻呈弱提前趋势，但气候变暖，苹果开花期明显提前，综合分析，苹果遭受春季冻害的风险增大，苹果生长期日照减少，对苹果生长不利。     

甘肃陇东苹果春季生长对终霜冻变化的响应特征

使用位于黄土高原中部的甘肃西峰农业气象试验站苹果观测资料和当地平行气象资料,分析了春季终霜冻和苹果生长发育对气候变暖的响应特征。结果表明：1984年以来,春季终霜日期提前的气候趋势比较明显,速率为3.2 d·10a^-1,终霜日地面最低温度表现为波动变化,个别年份出现反常的重霜冻灾害;终霜冻过程的持续日数表现出阶段性增加规律,地面最低温度负积温在反常年份2005—2006年有增强变化; 1984年以来苹果开花盛期以5.9 d·10a^-1的速率极显著提前,1998年以来提前趋势更加明显,1998—2012年平均开花盛期比1984—1997年提前10 d。气候持续变暖,苹果开花盛期提前的速率明显大于终霜日提前的速率,表明苹果花蕾出现至开花盛期遭受春季终霜冻危害的气候风险在增大。     

近55年郴州市霜冻变化特征分析

利用1961—2015年郴州10个地面气象站均一性订正后的逐日最低气温资料,统计出日最低气温≤0℃的日期,采用线性倾向估计法、多项式趋势分析、功率谱分析、正态分布原理等方法,研究近55年来郴州市初、终霜冻和无霜期变化特征。结果表明,近55年来郴州市平均终霜日为2月15日,平均初霜日为12月1日,平均无霜期为280 d。郴州市霜冻呈现平均初霜日推迟(速率0.874 d/10 a)、平均终霜日显著提前(速率4.216 d/10 a)、平均无霜期延长(速率3.443 d/10 a)的趋势。郴州市初、终霜日存在一个2.30年的周期,终霜日存在一个9.14年的主周期,无霜日存在一个16.00年的周期。郴州市特早初霜冻发生频率为1.8%~7.3%,偏早初霜发生频率为5.5%~14.6%,特晚终霜冻发生频率为1.8%~5.5%,偏晚终霜冻发生频率为5.5%~18.2%。     

辽西地区无霜期变化特征与粮食生产安全

采用气候倾向率、标准偏差方法分析辽西地区无霜期变化特征.结果表明:辽西地区初霜日倾向率为2.548 d/10 a(南部)、0.798 d/10 a(北部),存在后推趋势,早霜出现概率有所减少,但不明显.终霜日倾向率为0.536 d/10 a(南部)、0.746 d/10 a(北部),晚霜出现概率有微弱增加.无霜期倾向率为1.973 d/10 a(南部)、0.017 d/10 a(北部),存在延长趋势.辽西地区在气候变暖环境下无霜期延长趋势不稳定,延长作物生育期需谨慎.播种期提前10 d,作物受霜冻危害的概率提高34.0％;成熟期延后10 d,作物受霜冻危害概率提高42.0％.     

陕西关中西部近50年10℃界限温度气候特征变化分析

为了研究气候变暖背景下10℃界限温度的变化规律,用现代气候变化理论与数理统计方法,分析陕西关中西部近50年日平均气温稳定通过10℃的初终日期、间隔日数及其积温变化特征。结果表明： 关中西部日平均气温≥10℃的初日呈显著提早趋势,终日呈波动推迟趋势。初终日之间间隔日数显著增加。≥10℃期间的积温以56.568℃.a/10 d 的幅度显著增加。积温年代际波动增加,冷暖交替频繁。     

1960-2019年河南省霜冻日期时空变化及影响因素研究

基于1960-2019年河南省17个气象站点观测资料,采用线性倾向估计、 Mann-Kendall突变检验和相关分析等方法,对河南省霜冻日期时空变化特征及其与地理因子的关系进行分析,采用R/S分析法预测霜冻日期的未来趋势.结果表明,1960-2019年河南省平均初霜日期为11月8日,终霜日期为3月28日,平均无霜期224 d. 60年来初霜日以2.66 d/10a的速率推迟,终霜日以-2.88 d/10a的速率提前,无霜期以5.54 d/10a的速率显著延长. 21世纪10年代初霜日最晚,终霜日最早,无霜期最长.初霜日期于2004年发生突变,终霜日和无霜期于1998年发生突变.从空间分布来看,河南省初霜日自南向北逐渐提前,终霜日自南向北逐渐推迟,无霜期自南向北逐渐缩短.未来河南省初霜日期推迟,终霜日提前和无霜期延长的趋势将会延续,初、终霜日和无霜期主要受纬度的影响.     

气候变暖背景下黄淮海平原北部冬小麦生育期霜冻灾害发生规律

为探明气候变暖背景下黄淮海平原北部冬小麦生育期霜冻灾害发生规律,采用线性倾向估计、MannKendall法和R/S分析法,分析1960—2017年的黄淮海平原北部12个气象站点0cm地面最低温度数据。结果表明:1)年均气温表现出一致的上升趋势,北部升温速率高于南部。2)研究区初霜冻推迟,终霜冻提前,无霜期延长,初霜冻延后趋势的空间表现为北部区域比南部区域更明显,终霜冻提前趋势的空间表现为南部区域比北部区域更明显,无霜期延长趋势南部比北部区域更明显。3)初霜冻日期突变年份为2006年,终霜冻日期发生突变的年份为1992年,2007—2017年初霜冻推迟,1993—2017年终霜冻提前。冬小麦(Triticum aestivum)生育期在2004年发生突变,2005—2013年生育期缩短。4)冬小麦生育期间霜冻发生频次平均增加42%,霜冻发生频次显著增加。     

和田市近40年霜冻的变化规律分析

采用和田市1964-2003年实际出现的初、终霜(地面0cm最低温度≤-1℃,最低气温<4℃)及无霜期的时间序列,初步分析了变化趋势,5年滑动变化、分布频率及累计距平。结果表明:初霜期推迟、终霜期提前、无霜期增长的趋势,而这种变化趋势与气候变暖理论相一致。     

牙克石市1961-2010年无霜期变化特征分析

选取牙克石市国家一般气象站1961-2010年霜、初终霜日期及无霜期日数,对牙克石市霜总体变化特征进行分析,结果表明：1961-2010年近50a无霜期日数变化呈缓慢增多趋势,增多倾向率为2.3d/10a.霜年总日数变化趋势为波动上升,上升倾向率为6.5d/10a,初霜日趋势是波动上升,以0.9d/10a的速度推后,终霜日期趋势是波动下降,以1.4d/10a的速度提前,与气候变暖趋势吻合.     

山东省霜冻的气候变化特征分析

[目的]研究山东省霜冻的气候变化特征。[方法]以秋季或春季日最低地面温度≤0℃作为霜冻指标,利用1961～2008年山东省67个气象监测站的逐日地面最低温度资料,采用气候诊断分析方法,对山东省初、终霜日期和无霜期的变化特征进行了分析。[结果]近48年来,山东省的初、终霜日和无霜期的气候特征具有明显地域差异。初、终霜日和无霜期的极差均为标准差的3倍以上,说明初、终霜日和无霜期离散程度均较大。近48年山东省平均初霜日以1.99 d/10a的速率推迟,终霜日以1.46 d/10a的速率提早,初霜日推迟幅度比终霜日提早幅度大;无霜期以3.42 d/10a的速率延长。从年代际变化来看,初霜日20世纪90年代以后开始明显推迟,终霜日90年代之后明显提早,无霜期是90年代开始明显延长。[结论]该研究为霜冻灾害的预测预防和农作物结构调整提供一定的参考。     

近50年来锦州地区气候变化对生态环境及农业生产的影响

利用一元线性回归、滑动平均、小波分析等方法,对锦州地区1956~2006年气温、降水、≥10℃积温、初霜日、终霜日、无霜期日数等资料进行了统计分析。结果表明,近50年锦州地区年平均气温以0.28℃/10年速度递增;≥10℃积温逐年增多;无霜期延长;初霜日提前;终霜日变化不大;降水以13.9 mm/10年速度递减;气候变化使锦州地区生态环境及农业生产均发生了不同程度的改变。     

辽宁阜新地区热量资源特征变化对农业的影响

分析热量资源趋势变化,为农业产业结构调整,增加农业经济收入服务。结果表明,阜新地区热量资源增加趋势明显。≥0℃初日趋势提前12d,间隔日数趋势增加17d,积温趋势增加396℃;≥10℃初日趋势提前7d,终日趋势后推9d,间隔日数趋势增加15d,积温趋势增加350℃;终霜日期趋势提前10d,初霜日期趋势后推12d,无霜期趋势延长23d。热量资源的增加,一方面对调整农作物品种结构、发展设施农业、改变农业措施、提高复种指数,增加农业经济收入十分有利;另一方面,使农业病虫越冬界限北移,虫源基数增加;热量增加也将导致土壤潜在蒸散增大,降水利用率减小,使农业生产环境恶化,旱地农业、灌溉农业受到威胁。可以说气候变暖热量增加对农业生产的影响利弊共存。     

临江市无霜期变化规律及其对农业的影响

采用气候统计学方法,对临江市1961～2010年初、终霜日及无霜期气候特征进行分析。结果表明:临江市初霜日明显延后,气候倾向率达2.43 d/10a;终霜日也有明显提前趋势,气候倾向率仅为-2.16 d/10a,主要受初霜日延后的影响,临江市无霜期明显增加,气候倾向率为4.4 d/10a;临江市初终霜、无霜期年代特征明显;经突变分析,临江市无霜期变化存在明显的转折年;临江市利用无霜期长短调整了作物品种布局,取得显著经济效益。     

沈阳东陵区作物生长季热量资源趋势变化研究

对沈阳东陵区≥10℃初日、初霜日、作物生长季活动积温的历年趋势变化进行了分析。结果表明,1951～2008年,沈阳东陵区作物的适宜播期可提前5～6d,收获期初霜冻日期有后延趋势,作物生长季活动积温趋势增加290℃。     

新安县气候变化特征及其对农业的影响

利用新安县1979～2008年的气温、降水等资料,分析了新安县近30年来的气候变化趋势,探讨了气候变暖带来的影响。结果表明：新安气候向干暖方向发展,低温日数以每10年5．11d的速度减少;高温日数以每10年2．29d的速度增加;极端最低气温以每10年1．06℃的速度上升：极端最高气温以每10年0．26℃的速度上升;降水量以每10年3．97mm的速度减少;无霜期延长,积温增加;旱涝天气现象发生的概率增大。分析了气候变暖对新安的农业、林业、生态及生活环境产生的不利影响,并提出了相应对策;     

青海共和地区近50年霜冻的气候变化特征分析

为了全面分析共和地区近50年霜冻的气候变化特征,为该地区合理利用气候资源及农业生产提供科学依据,利用青海省海南州气象台1961--2010年地面气象观测资料,采用气候统计方法,对共和地区霜期气候特征及其变化进行了分析。结果表明,近50年来共和地区终霜日呈显著提前趋势,以每10年4．5d的速度提前,50年来终霜日提前了23d;初霜日呈显著推后趋势,以每10年7．1d的速度推后,50年来初霜日推后了35d;无霜期呈显著延长趋势,以每10年11．9d的速度延长,50年来延长了60d。共和地区初（终）霜提前（推迟）的概率为42％（52％）,说明共和地区终霜的危害大于初霜。温度对初、终霜日的出现及无霜期的长短有较大影响。随着温度的显著增加,导致初（终）霜日逐渐推迟（提前）以及无霜期的延长;最低气温对初、终霜日及无霜期的影响大于平均气温和最高气温。共和地区初霜日和无霜期与最高气温、最低气温、平均气温呈极显著正相关,而终霜日则呈极显著负相关,且在年际尺度上呈现出很好的对应关系。     

辽宁西北部霜冻特征变化及致灾风险强度研究

霜冻事件是与农业相关的最严重的极端事件之一。研究霜冻的变化趋势和强度变化有利于提高人们对霜冻的认识,对农业结构调整有一定的参考价值。利用朝阳、阜新地区1951—2020年气象资料和农作物苗期、果树开花及成熟期物候资料,应用气候诊断分析方法,分析霜冻发生时间和频率等,研究辽宁西北部霜冻致灾风险强度。结果表明：5月1日之后的春季霜冻致灾强度>80%,终霜冻致灾风险强度平均为41.6%,重度致灾(70%<ST≤100%)概率为20.0%;因终霜日期以-0.438 d/10 a倾向率提前,春霜冻致灾风险强度线性下降9.4个百分点,而2001—2020年春季霜冻致灾风险强度平均下降5.2个百分点。9月15日之前的秋季霜冻致灾强度>80%,初霜冻致灾风险强度平均为27.7%,重度致灾(70%<ST≤100%)概率为5.7%;因初霜日期以1.734 d/10 a倾向率明显后推,致灾风险强度线性下降34.0个百分点,而2001—2020年秋季霜冻致灾风险强度平均下降24.9个百分点。年度霜冻致灾风险强度线性下降25.6个百分点;2001—2020年下降17.1个百分点。结果说明受气候变暖的影响,辽宁西北地区年度霜冻致灾风险强度总体在减弱,而终霜日提前趋势不稳定,调整作物播种期需谨慎。1991—2020年初霜冻致灾风险强度下降明显,因此,秋季热量资源存在开发利用空间。