1970-2012年山西省负积温变化特征及其影响

为了揭示山西省负积温的变化规律,科学合理利用冬季气候资源,在山西省境内选择70个地面气象观测站作为代表站,利用代表站1970-2012年冬季逐日气温资料统计负积温,分析负积温的变化趋势及其突变特征。结果表明：近43a来,山西省平均负积温和日平均气温0℃以下持续日数均呈现显著减少趋势,分别通过了 和 的显著检验,突变点分别出现在1987年和1995年;突变后,全省平均负积温减少了103.4℃,日平均气温0℃以下持续日数减少了约10天;代表站负积温的气候倾向率为-8～-78℃/10a,全省各地一致为减少趋势,约80%的代表站通过了 的显著检验,日平均气温0℃以下持续日数的气候倾向率为-7.9～0.1d/10a,只有一个站为增加趋势,但均未通过显著性检验。山西省从1980年代后期开始,发生暖冬年的频次明显增加。负积温减少有利于山西省冬小麦种植面积的扩大,可种植北界北移0.2个纬度,可种植区域增加3.0×106hm2,增加52%,但同时会增加病虫害的越冬几率,对山西省农业的影响利弊并存。     

旱作区玉米田土壤水分变化对产量的影响及水分利用效率分析

为了应对气候变化,提高作物抵抗灾害的能力,减轻灾害对作物生长的影响,利用位于黄土高原董志塬的西峰农业气象试验站观测资料,分析0~50 cm土壤水分变化对玉米产量的影响。结果表明,该区土壤贮水量呈逐年减少,气候趋向暖干化的变化特征。玉米全生育期内土壤贮水量变化具有阶段性：稳定期—迅速下降期—上升期;土壤水分突变年发生在2000年,之后递减趋势明显;玉米发育期日耗水强度最大时段出现在拔节—乳熟期,且土壤水分发生突变后比突变前日耗水量减少0.1 mm;玉米生长期水分利用效率呈现逐年增加趋势,但该趋势并不明显,土壤水分发生突变后（2000—2012年）比突变前（1990—1999年）水分利用效率增加了0.3 mm/kg。分析不同水分年型的水分利用效率发现,平水年水分利用效率最高,产量也最高,枯水年次之,丰水年水分利用效率和产量最低。     

大兴安岭林区1970—2019年积温的时空变化特征

研究依据内蒙古大兴安岭林区11个气象站点1970—2019年日平均温度资料，旨在分析气候变化背景下积温的时空变化特征。采用MK突变检验、小波分析等对不同界限温度下积温的初始日期、终止日期、持续日数、积温变化等进行研究。结果表明，正积温初日提前、终日推后；负积温呈相反趋势。在时间上，不同界限温度下积温变化幅度不同，但整体上受持续天数变化影响均呈现升高的趋势，各站点与全站变化整体趋势基本一致。正积温均大约在1994年前后发生突变，后期显著上升并且通过0.05水平显著性检验，负积温在20世纪80年代间存在多个突变时间点。各积温周期性变化均在2年尺度内波动显著。在空间上，纬度及海拔对积温变化有明显影响，积温整体由南到北呈减少趋势，其中阿尔山积温受海拔高度影响而减少。     

柴达木盆地南缘农业气候资源变化特征分析

为了给柴达木盆地南缘合理利用气候资源和农业生产可持续发展提供科技支撑,利用柴达木盆地南缘1961～2015年气温、积温、日照时数、降水量等资料,应用气候倾向率、气候趋势系数等统计方法,分析该区农业气候资源变化特征。结果表明：(1)柴达木盆地南缘热量资源呈增加趋势,年、季平均气温升高明显,冬季升温趋势最显著,年平均气温变化倾向率为0.49℃/10a,冬季平均气温变化倾向率为0.62℃/10a。≥0℃、≥10℃年积温变化倾向率分别为77.0℃/10a、102.5℃/10a,除都兰站外其余各地积温增加较明显；21世纪以来较60年代年相比平均气温升高2.1℃,≥0℃的年积温增加336.8℃,≥10℃的年积温增加416.3℃。(2)光照资源呈略减少趋势,日照时数年际变化幅度较小,减少倾向率为35.2h/10a,夏季减少较为明显,减少倾向率为16.7h/10a,21世纪以来与60年代相比日照时数减少155.9h。(3)降水资源呈略增加趋势,年降水量增加倾向率为6.0mm/10a,其中夏季增幅最明显,增加倾向率为4.0mm/10a,年降水量增幅地区间差异较大,都兰增加最多,平均每10年增加15.8mm,格尔木最小,平均每10年增加1.7mm。(4)农业气候资源变化对调整农业种植结构,发展设施、特色农业,增加产量有利；同时也易造成农业水分供需矛盾加剧、农作物病虫害增多、农业成本和投资增加等不利影响。     

1961—2013年黑龙江省林业气候资源综合评价

针对黑龙江省气候资源特征和森林生长特点,选取年平均气温等12个气象因子作为林业气候资源评价指标体系的要素,建立黑龙江省林业气候资源评价模型,并分析黑龙江省1961—2013年各单项气候资源和综合气候资源时空变化特征。结果表明:从时间上看,黑龙江省光能资源存在显著减少趋势,突变年份在1983年,有11年左右的周期特征;热量资源存在显著增加趋势,突变年份在1986年,有23年左右的周期特征;水分资源存在微弱增加趋势,无突变年份和周期特征;综合气候资源存在显著增加趋势,突变年份在1985年,无周期特征。从空间上看,黑龙江省主要林区光能资源的优势区位于东部山地和小兴安岭周边区域;热量资源的优势区位于东部山地和小兴安岭东部;水分资源的优势区位于小兴安岭和东部山地西侧;综合气候资源的优势区位于东部山地西侧,其次为东部山地东侧、小兴安岭中部和南部地区。研究结果可为黑龙江省林业部门应对气候变化,合理利用气候资源指导生态恢复提供科学参考。     

大连农业气候环境演变趋势及其影响

为了研究大连地区近50年农业气候环境的演变趋势及影响,选取7个常规气象观测站1961—2010年作物生长季平均气温、积温、降水量、日照时数、无霜期等影响农业环境的气候因子,分析了大连地区农业气候环境包括热量条件、水分条件、光照条件和无霜期的变化趋势。结果表明：大连地区在过去50年中农业气候环境发生了显著变化,其中气温、≥10℃积温、无霜期呈现显著升高或增加趋势,降水和日照时数呈减少趋势。气温、≥10℃积温、无霜期、日照时数的变化趋势达到显著水平。受其影响,大连地区热量资源增加,樱桃等果树种植北界北移,无霜期的延长将为农户调整种植结构带来更多的选择。     

新疆且末绿洲农业气候资源分析与评价

根据新疆且末国家基准气候站1971—2014年44 a的气象观测数据,采用趋势分析、累计距平、Mann-Kendall突变检测等方法,对且末绿洲近44 a的年日照时数、年平均气温、≥0℃及≥10℃活动积温、年降水量等主要的农业气候资源要素进行分析和初步评价。结果表明:(1)近44 a且末绿洲年日照时数减少;年平均气温呈上升趋势、≥0℃及≥10℃活动积温增加;年降水量略增。(2)近44 a年且末绿洲日照时数、≥10℃活动积温、降水量均发生了突变;年平均气温、≥0℃活动积温无明显的突变。     

潍坊市农业气候资源变化特征分析

为了在气候变暖的大背景下最大限度地利用好自然资源,合理安排农业生产,利用1961—2010年潍坊市9个县市区气象资料,应用线性气候倾向率、Mann-Kendall非参数检验方法以及Morlet小波分析方法,对潍坊市农业气候资源变化特征进行诊断分析。结果表明：潍坊市除了≥20℃积温以外,其他各界限温度积温都表现出极显著增多趋势,增幅在55.6~77.3℃?d/10 a之间;各界限温度初终日间降水量呈减少趋势,但减少趋势并不显著;≥0℃、≥10℃间隔日数及无霜期表现出显著增多趋势,增幅分别为4.8 d/10 a、2.6 d/10 a和2.3 d/10 a。≥0℃、≥10℃积温在1994年发生突变,≥5℃、≥15℃、≥20℃积温在1998发生突变;各界限温度初终日间降水序列不存在显著的突变点;≥0℃、≥10℃初终日间隔日数及无霜期突变点发生在1991年、1996年、2004年。除界限温度初终日间降水及≥20℃积温外,其他积温普遍存在6年时间尺度的周期变化,无霜期存在6~8年的时间尺度周期变化。     

广西农业气候资源的长期变化特征

为了了解在全球变暖的大背景下广西农业气候资源的变化特征,为政府部门指导农业生产、发展设施农业、合理进行农业气候区划提供决策依据,笔者利用广西71个气象站1961-2010年的逐日气温、降水量和日照时数资料,运用线性倾向估计、M-K突变检验等方法分析了广西主要农业气候资源在时间、空间上的变化趋势及其差异。结果表明,广西≥0℃活动积温和≥10℃活动积温呈明显增加趋势,增加突变点均为1997年,20世纪60-80年代是热量资源较贫乏时期,90年代热量有所增加,21世纪初为热量资源最丰富时期;各地热量资源也均呈增加趋势;广西年日照时数表现为“阶梯式”减少,1975年是其减少突变点,20世纪60年代为光照资源最丰富时期,90年代为最贫乏时期;广西降水资源变化趋势不显著,年际间变化较大。     

近50年惠阳区农业热量资源变化特征分析

本研究依据1967—2016年惠阳区国家基本气象观测站逐日平均气温资料,运用趋势分析、M-K突变检验和小波分析指标分析了惠阳区农业热量资源变化特征。结果表明,近50年来惠阳区农业热量资源增加明显,≥10℃年积温与年平均气温的增加呈显著相关,且皆表现出明显的增加趋势,平均升高102.6℃?d/10 a和0.24℃/10 a;≥10℃的年积温日呈缓慢波动增加趋势,升高速率1.73 d/10 a;热量资源增加趋势的阶段性显著,整体表现为一种突变现象,年平均气温和≥10℃的积温突变年分别为1990年和1988年,1996年为年平均气温显著增加开始年份;≥10℃的年积温日突变呈现升降交替,2017年后还将有1次突变后增加的趋势;震荡主周期为24~32年,在10~32年时间尺度的震荡周期上,发生了3次高低交替,且≥10℃的年积温日和积温较之年平均气温震荡表现更频繁。惠阳近50年平均气温为22.1℃,≥10℃积温平均为8028.8℃?d,满足热带作物生长对热量的需求,并满足三季稻的种植。因此,对于近50年来惠阳区热量资源增加并将继续增加的趋势下,需合理评估、开发和利用热量资源,及时有效规避农业气象风险。     

水稻农业气候资源变化特征及影响分析

为了合理利用气候变暖背景下的农业气候资源,减缓和适应气候变化带来的不利影响,以江苏稻区为例,利用全省60个气象台站1961—2012年气象观测资料,应用估算模型和统计方法,评估了一季稻全生育期内农业气候资源的变化趋势以及对一季稻生长的影响。结果表明：1961—2012年,太阳总辐射在逐年代递减,苏北、苏中、苏南的下降速率分别为65 MJ/(m²·10 a)、43 MJ/(m²·10 a)、52 MJ/(m²·10 a),光资源的下降不利于一季稻的光合作用;2000年前后为苏中和苏南≥10℃年活动积温的突变点,21世纪后热量资源增加显著;日均气温稳定通过10℃的初日在逐年代提前、终日在逐年代推迟,使得一季稻旺盛分蘖期提前、安全齐穗期推迟;水分资源没有明显变化趋势,总体充足。因此,近52年,江苏农业气候资源总体呈现光能资源减少、热量资源增加、水分资源充足,气候变化的影响利弊并存。     

广东近40年气候变化特征及对农业的影响

为了合理利用气候资源,趋利避害,保障粮食及特色作物安全生产,利用广东省9个代表气象站1971—2010年气象资料,分析了近40年热量、降水及光照资源时空变化特征。研究表明,广东各地平均气温1976年以后呈较明显的上升趋势,上升突变年出现在1989年,2007年以后为下降趋势;四季气温亦呈上升趋势,冬季及秋季最为明显,由北到南,冬季增幅最多,夏季变化最小;1990年以后热量资源增加显著。各地年平均降水量呈减少趋势,由北到南,冬季、春季降水量减少,夏季、秋季增多。潜在蒸散于20世纪80年代最低,21世纪初期最高,冬季增幅最为明显。日照百分率呈下降趋势。气候变化对作物生长、产量品质、种植布局及干旱等气象灾害均带来一定影响。     

庆阳市气候四季变化分析及对作物种植的影响

应用中国气象局2012年发布的气候季节划分标准QX/T152-2012,利用庆阳市8站1981——2016年的逐日平均气温资料对庆阳市气候四季进行了划分,得出该区常年气候分为无夏季区和四季分明区。入春时间在4月中旬末至下旬初,西南早东北迟;入夏时间(四季分明区)在6月底至7月下旬,西北早中南迟;入秋时间在7月中旬末至8月中旬,东早西迟;入冬时间在10月中旬末至下旬初,东北早西南迟。采用线性相关分析法对四季分明区的入季日期进行分析得出：入春、入夏日期逐年呈现提前趋势,入冬日期呈现推后趋势,秋季持续天数呈现延长趋势,冬季持续天数呈现缩短趋势。为应对气候变化,该区近年来调整种植结构,引进了耐寒抗旱的藜麦,扩大紫花苜蓿的种植,发展畜牧业,大力发展苹果产业,加大设施农业投入。     

50年来湘中地区气候极值与农业气候指标动态变化趋势

利用湘中地区1961-2010年气象站逐日观测数据资料,选取与农作物密切相关的气候极值和农业气候指标,采用统计检验、趋势分析和Mann-Kendall突变检验等的方法,分析了湘中地区农业水热气候条件和气候极值,进而研究主要农业气候指标的变化倾向。研究发现：湘中地区近50年来,水热资源总体呈增加趋势;年强降水量呈增大趋势,尤其以夏季强降水量增加最为明显,表明夏季洪涝灾害的威胁加大;最高(低)气温阈值的变化表明极端高(低)温均呈缓解趋势,及其出现的天数在减少,说明由极端气候引起高温热害、低温冷害等气象灾害发生的可能性减小;≥0℃和≥10℃积温分别在1997年和2000年开始突变,上升趋势明显,表明湘中地区有效热量资源在增加;霜冻日数呈减小趋势,说明霜冻危害发生的风险在减小。这对确定合适的农业气候指标值和促进农业生产有重要的指导意义。     

黄土高原庆阳地区春玉米生育期对气候变化的响应

旨在研究黄土高原庆阳地区春玉米的生育期气候变化特征及物候变化规律,给粮食生产安全及情报服务提供理论依据。通过以黄土高原庆阳地区有代表性的物候观测站的春玉米生育期内的气温、降水、≥10℃的活动积温作为研究对象,来分析气候变化背景下春玉米生育期的气候资源及物候变化特征。结果表明:春玉米全生育期内平均气温呈上升趋势,上升速率为0.6℃/10a;平均降水量呈减少趋势,减少速率为8.7 mm/10a,但绝大多年份雨水能满足玉米生长发育需要;积温呈增加态势,变化速率为58.0℃/10a,热量资源充足;稳定通过10℃的日期为偏早出现趋势,变化速率为6.3 d/10a。春玉米全生育期日数呈现为缩短的响应特征,减少量为1.7 d/10a。因此,气候变化对春玉米种植较为有利,尤其热量资源增加,有利于拓展种植界限及提高产量。要充分利用气候资源,因地制宜,选择适合的品种及播期进行生产,同时要加强田间管理,充分挖掘气候增产潜力,提高玉米种植的经济效益,为精准脱贫提供决策依据。     

甘肃特种作物对气候暖干化的响应特征及适应技术

为了探讨气候暖干化对甘肃特种作物的响应特征,通过选取甘肃省80个气象站点1961-2010年的气象要素值计算和分析,以及采用田间试验和对比调查等研究方法。结果表明,暖干化是甘肃现代气候变化的基本特征。甘肃年平均气温气候倾向率均为正值,年平均气温每10年增温0.29℃,温度升高1.4℃,其中1997年是突变年。≥0℃积温每10年增温40~80℃;年降水量自1961年以来呈持续下降趋势,降水距平百分率以每10年减少1.7%的速率递减。以黄河为界,以东呈减少趋势,每10年减少10~30 mm,以西呈增多趋势,每10年增加4~12 mm,减少的幅度明显高于增加的幅度;年平均日照以每10年下降9.8 h的速率递减。进入21世纪,气候暖干化的势头有所减缓。揭示了啤酒大麦、啤酒花、百合、花椒、油橄榄、板栗、黄花菜等7种特种作物的生长发育、种植区域、气象灾害、生物量、产量与品质等对现代气候暖干化的响应特征。初步认为,气候暖干化对特种作物的影响是多方面的、复杂的且利弊并重。并提出了制定精细化特种作物综合农业自然资源区划,确定精准的最适宜和适宜种植区范围,合理调整种植结构;在最适宜和适宜种植区内加快优质商品生产种植基地建设,创建特种作物现代农业发展模式和建立管理生产新模式适应气候变化;根据未来气候预测和不同气候年型调整作物种植结构和比例;加强气象灾害监测、评估、预警与防御工作等4个方面的措施应对气候暖干化。     

高寒地区近57年无霜期及其积温变化特征

为了有效防御和减轻霜冻灾害对高寒贵南地区农牧业生产的影响,为合理开展农牧业气候区划提供可靠依据。利用青海省高寒地区贵南县气象局观测的1961—2017年逐日最低气温、平均气温资料,采用线性倾向估计、M-K突变分析等方法,对高寒地区贵南县霜冻初日、终日、无霜期及同时期积温变化特征进行分析。结果表明：近57年高寒地区贵南县≤0 ℃霜冻的终日呈极显著的提前趋势,初日呈显著的后延趋势,终日提前的幅度大于初日后延的幅度；无霜期呈现极显著延长趋势,无霜期积温呈现极显著的升高趋势。霜冻终日在1972年发生了提前突变,霜冻初日和无霜期在1970年发生了延迟突变,无霜期积温在1977年发生了升高突变。     

临汾市近58年初、终霜日和无霜期变化趋势分析

为了更好地掌握无霜期变化对临汾市农业生产的影响,提高霜冻的预报预测能力,尽可能降低其对农作物造成的危害,利用临汾市17个县（区）站建站以来的初、终霜日及无霜期日数的气象观测资料,采用基本的数理统计、线性趋势分析、5年滑动平均等气候统计方法,分析初、终霜日及无霜期日数的基本特征及其变化趋势。结果表明：（1）临汾市初霜日呈逐年推迟的趋势,趋势率为1.327 d/10 a,初霜日平均值为10月18日,最早与最晚初霜日分别出现在9月20日与11月5日,相差46天,最大相差56天,出现在蒲县。（2）终霜日的趋势率为-1.83 d/10 a,呈逐年提前的变化趋势,终霜日平均值为4月2日,最早出现在2月19日,最晚出现在5月2日,相差73天,比初霜日的间隔天数多近1倍。（3）临汾市近58年无霜期的趋势率为3.156 d/10 a,呈逐年增长的趋势,无霜期变化速率基本稳定。最长无霜期出现在1961年的翼城,为301天;最短无霜期出现在1980年的隰县,为127天;极差为174天。