气候变暖对阿勒泰地区春玉米播种期和种植布局的影响

采用阿勒泰地区7个气象站1961—2010年逐日平均气温资料,使用线性趋势分析、累积距平、t检验并基于Kriging插值法,分析近50年日平均气温稳定通过≥10℃的初日、终日、持续日数和积温的时空变化特征,揭示春玉米播种期及种植布局的变化规律。结果表明,阿勒泰地区近50年≥10℃积温呈现初日提前、终日推迟、持续日数延长、积温增加的现象,其倾向率分别为0.3、1.3、1.6 d·10a-1和57.1℃·10a-1,且突变年份均发生在20世纪90年代中期。各县市春玉米播种期提前3~8 d,生长季延长6~11 d。突变前青河东部不能种植春玉米,晚熟品种不能种植或种植风险较大。随着气候不断变暖,春玉米不同熟性品种可种植区逐渐东扩,各县市春玉米在品种熟性上均发生了改变,表现为由不能种植到种植早熟、早熟向中(晚)熟、中晚熟向晚熟品种的变化。     

关中近40a冬小麦生育期热量资源变化及影响分析

利用关中10个代表站点1971-2010年气象资料和1986-2010年冬小麦生育期观测资料,采用数理统计方法分析冬小麦生育期热量资源变化及其影响。结果表明:近40a关中热量资源总体呈增加趋势,但年际波动较大,90年代增温较为明显。≥0℃初日呈明显提前趋势,终日略有推后,冬小麦越冬期推后。80年代开始14℃终日推后,18℃终日提前,冬小麦适宜播种期延长。≥0℃积温及日数呈明显增加趋势,越冬期负积温及日数均呈减少趋势。1986-2010年小麦生育期≥0℃积温平均增加180(℃·d)·10a-1,生育期天数减少6d·10a-1。冬前积温≥500℃·d且≤700℃·d保证率达80%的适宜播期为9月28日~10月11日。随着热量资源的增加,冬小麦适宜播期应比传统播期延迟3~5d,利于防止小麦旺长受冻。但实际播期受多种因素影响,应依据实际气候特点播种,提高热量资源利用率。     

近40年天山北坡经济带热量资源时空变化特征研究

利用天山北坡经济带11个气象台站1971—2010年年平均气温、无霜期、≥10℃积温的资料,使用线性趋势分析、Mann-Kendall突变检验、t-检验和IDW插值对天山北坡经济带的热量资源的时空变化特征进行分析。结果表明:近40年天山北坡经济带的年平均气温、无霜期和≥10℃积温分别以0.4℃·10a-1、3.2 d·10a-1及87.2℃·d·10a-1的倾向率上升,并均在20世纪90年代发生了突变,突变年后比突变年前年平均气温增加了1.1℃,无霜期增加了8 d,≥10℃积温增加了239.4℃·d-1,而且随着年代的增加,年平均气温、无霜期和≥10℃积温的增加趋势更加显著。空间上天山北坡经济带的热量资源具有显著的区域差异,年平均气温、无霜期和≥10℃积温均呈现西北部高东部低的分布格局,并随着时间的变化年平均气温、无霜期和≥10℃积温的高值区已由原来的乌苏市、克拉玛依市向西扩展到精河以西广大地区,低值区范围缩小至玛纳斯县、呼图壁县周围一带。中东部地区的昌吉市、米泉市、阜康市等县市的热量资源的增加速率均高于中西部地区,其中昌吉地区热量资源增加最为显著。     

河北省近50年0℃界限温度积温变化特征分析

本文利用京、津、冀区域内建站至2000年70个气象观测站点系统的气象观测资料,通过对河北省日平均气温稳定通过0℃的初日、终日、初终间日数、积温的空间变化、年际变化、年代际变化进行了分析。结果发现,全省及各区域日平均气温稳定通过0℃的积温变化均呈增加的趋势,全省范围内积温平均每10年增加了45℃。其中,增加最多的是太行山区,平均每十年增加了93.0℃;各区域的初终间日数变化都呈增加的趋势。初日呈提前的趋势,初日在全省范围每十年提前了2.2天,终日呈推迟的趋势。     

近50 a新疆≥0 ℃持续日数和积温时空变化

利用新疆95个气象站1961-2010年的逐日平均气温资料,使用线性趋势分析、累积距平和[WTBX]t[WTBZ]检验以及基于ArcGIS的混合插值法,对新疆近50 a日平均气温稳定≥0 ℃的初日、终日、持续日数和活动积温的时空变化进行分析。结果表明：≥0 ℃的初日在空间分布上南疆早,北疆晚;平原和盆地早,山区晚的格局。≥0 ℃终日的空间分布与≥0 ℃初日大体相反。≥0 ℃持续日数和≥0 ℃积温的空间分布表现为南疆多,北疆少;盆地多,山区少的格局。在全球变暖背景下,1961-2010年新疆≥0 ℃初日总体呈显著提早趋势,≥0 ℃终日呈极显著推迟趋势,≥0 ℃的持续日数和积温分别以2.58 d·（10a）^-1和66.26 ℃·d·（10a）^-1的倾向率呈极显著的增多趋势,并且分别于1997年或1994年发生了突变。但突变后较突变前各要素的变化量具有明显的区域性差异,总体来说,≥0 ℃初日提前幅度的空间分布呈南疆大,北疆小的格局。≥0 ℃终日的推迟幅度呈北疆大,南疆小;山区大,平原和盆地小的特点,≥0 ℃持续日数的延长幅度表现为山区大,平原和盆地小的格局,≥0 ℃积温的增加幅度呈平原和盆地多,山区少的空间分布格局。     

内蒙古近30年10℃积温变化特征分析

文中利用内蒙古35个气象观测站整编的1971~2000年资料,研究了内蒙古及其各个生态类型区域的日平均气温稳定通过10℃的初日、终日、初终间日数和积温的空间变化、年际变化、年代际变化趋势。结果表明:内蒙古全区及各区域日平均气温稳定通过10℃的积温变化均呈显著增加趋势,全区范围内平均每十年积温增加95℃,初终间日数增加3.2天。其中,积温增加幅度最大是荒漠化草原区,平均每十年增加156℃;初终间日数增加幅度最大是荒漠化草原区,每十年增加6.9天;初日明显呈提前的趋势,初日在全区范围每十年提前了1.9天;终日呈推迟的趋势,终日在全区范围每十年推迟了1.4天。各区域的初终间日数和积温变化与全区相近,都呈明显的增加趋势。     

榆林地区近43a玉米气候资源变化特征分析

基于榆林地区8个气象站1970—2012年日平均气温、≥10℃初日和≥14℃终日气象资料,计算80%保证率下≥10℃初日、≥14℃终日、全生育天数及≥10℃积温,采用线性趋势分析、累积距平、t检验和基于Surfer的空间插值等方法对榆林地区近43 a春玉米气候资源时空变化特征进行分析。结果表明:近43 a榆林≥10℃初日以~(-1).9 d·10a~(-1)倾向率呈显著提前趋势,1992年发生突变性提前,≥14℃终日有推后趋势,1981年发生突变性推迟。春玉米生育期天数和≥10℃积温分别以2.1 d·10a~(-1)和83.12℃·10a~(-1)的倾向率呈显著增加趋势,分别于1986年和1995年发生突变性增加。突变前后各要素变化量区域差异明显,≥10℃初日提前幅度和≥14℃终日推后幅度均呈由西北向东南递减分布特征;生育期天数及≥10℃积温增幅呈现西多东少的特点。80%保证率下≥10℃初日呈逐渐提前的年代际变化特征,2001—2012年80%保证率下≥10℃初日较20世纪70年代提前3~9 d,玉米适宜播种期为4月23日至26日。80%保证率下的≥14℃终日20世纪80年代出现最晚,较其它年代推后3~14 d。近43a间80%保证率下春玉米全生育期天数榆林西北部增加6~16 d,东南部增加3~4 d。近12 a来80%保证率下春玉米生育期≥10℃积温较70年代普遍增加200℃~483℃,使玉米熟制和布局发生变化,种植界限西移,范围扩大。     

甘肃、内蒙古西部与青海近代积温变化趋势分析

利用甘肃、内蒙古西部与青海省45个站点的月平均气温资料,计算了1960-2000年稳定通过O℃(T≥0℃)和稳定通过10℃(71≥10℃)的积温,并对其变化趋势及突变进行了分析.结果表明:研究区的积温存在明显的变化趋势,20世纪80-90年代以来,积温呈波浪式上升;积温的大小与持续期的长短关系密切,两者变化趋势相吻合;且由于各区地理位置的不同,积温和持续期由北向南呈现梯度变化,曲线变化趋势大致相同,而Ⅲ区(青海南部)的积温与持续期变化趋势则明显不同于I区(内蒙古、甘肃)、Ⅱ区(青海).最后采用Mann-Kendall方法对I.Ⅱ,Ⅲ区内T≥0℃及71≥10℃的积温变化进行了突变分析,得出此3个区突变时间大致发生在1996年附近,其后气温上升趋势加快.     

石河子市近57年积温变化趋势特征研究

利用石河子市57年的地面气温资料,分析了近57年石河子市≥0℃、日均温≥10℃积温变化趋势,并探讨了积温变化对农业生产的影响。近57年来,石河子市≥0℃日均温初日提前不明显,终日延迟10d,持续日数延长约13d,≥0℃积温增加538.1℃;≥10℃初日提前10d,终日推后21d,持续日数延长30d,≥10℃积温增加626.4℃;后20年平均值与前20年相比,≥0℃、≥10℃持续日数分别延长8d、15d,≥0℃、≥10℃积温分别平均增加376.6℃、427.27℃。总体而言,石河子市近57年≥0℃和≥10℃积温变化均为增加趋势,且近20年二者增加的趋势较前20年更为明显。该研究可为当地掌握热量资源变化特征及调整农业布局提供理论依据。     

河北省近50年农业界限温度变化特征分析

利用京、津、冀区域内196l～200r7年70个气象观测站点系统的气象观测资料,对河北省≥0℃、10℃界限温度的初日、终日、初终间日数、积温的空间变化、年际变化、年代际变化进行了分析.结果表明:近50年来,全省及各区域≥0℃、10℃界限温度总的变化趋势表现为,初日提前、终日推迟、初终间日数延长、积温增加.20世纪70年...     

北疆农业热量资源时空变化及其对熟制的影响研究

利用1961—2012年北疆48个代表站的年平均气温、无霜冻期和≥10℃积温气象资料,采用气候倾向率、Mann-Kendall检验和Arc GIS中反距离权重插值等方法分析了北疆各县市农业热量资源的时空变化及其对熟制的影响。结果表明,近52年北疆年平均气温、无霜冻期和≥10℃积温分别以0.36℃·10a-1、4.7 d·10a-1和80.66℃·d·10 a-1的倾向率呈增加及延长趋势,其中塔城地区、伊犁河谷和阿勒泰地区较其它地区增温明显。各气象要素均在20世纪80年代之后发生突变,突变年后农业热量资源增加明显,作物熟制从仅满足一年一熟逐渐向多熟制发展,表现为,突变后一年三熟的地区较之前以吐鲁番市为中心向周边地区扩大,一年二熟的地区扩大到精河县-克拉玛依市沿线以东,克拉玛依-奇台-鄯善沿线以南天山以北的大部分地区和伊犁河谷西部以及哈密市周边地区,而二年三熟地区增加较小,一年一熟的县市呈继续向高纬度地区减少的趋势变化。     

塔里木灌区棉花生长发育光热条件的分析

根据阿拉尔市气象局(原阿拉尔气象站)1961~2003年的气象资料,采用求平均值和五日滑动平均气温来确定某界限温度的初、终日期及其持续期活动积温。结果表明:塔里木灌区多年平均总日照时数2 873.3 h、日照百分率65%、棉花生长发育及产量构成关键期每天的日照时数平均都在9 h以上,日平均气温值在25~30℃期间天数的多年平均值52 d;日平均气温≥10℃的多年平均初、终日在4月1日和10月18日、持续天数201 d、活动积温(∑t≥10℃)的多年平均值4 112.3℃;日平均气温≥15℃的多年平均初、终日在4月24日和9月30日、持续天数160 d、活动积温(∑t≥15℃)的多年平均值3 566.5℃。结论:灌区光照时间长短合适,总量十分优越,棉花生长后期天气晴朗,棉桃容易裂铃,有利于生产出色泽洁白、高品质的棉纤维;棉花安全生育期时间较长,热量条件较好,但秋温降低过快,吐絮期热量条件稍显不足,应多种植早熟品种。     

宁夏近40多年积温及不同积温期降水量变化研究

选取宁夏22个地面气象站1961~2005年逐日平均气温、逐日降水量资料,统计计算日平均气温稳定通过0℃和10℃期间的积温,结果表明:随着气候的变暖,宁夏各地≥0℃和≥10℃积温呈明显增加趋势,近19 a增加显著;≥10℃积温不同等值线明显向地势较高地区移动,喜温作物面积扩大;积温持续日数明显增加,有利于作物的成熟;≥0℃和≥10℃积温期间降水量主要在部分干旱地带增加,这有利于干旱地带农牧业生产和植被恢复。     

张掖市农业生产对气候变暖的响应

应用数理统计方法对河西走廊中部张掖市六县(区)1961～2009年实测气温、降水资料进行分析,分析历年平均温度年、季变化倾向、≥10℃活动积温及霜冻的演变规律,同时分析了作物种植结构及生长状况随气候变暖的变化。结果表明:(1)80年代以来张掖市气温持续升高,其中春、夏季升温幅度最小,秋季次之,冬季升温幅度最为显著;(2)≥10℃积温及距平在波动中增加,持续天数增多;(3)霜冻终日标准差波动中趋于减小,初日标准差小于终日,无霜冻期延长;(4)生长期热量资源显著增加,利于喜温作物扩大面积,提高复种指数;(5)气候变暖加快了作物的生育进程;(6)暖冬日光温室发展迅速;(7)冬季气候变暖,病虫越冬存活率上升,加剧了作物病虫害的流行和蔓延。     

河西走廊中部≥10℃界限温度演变特征及其对玉米生产的影响

采用数理统计方法对河西走廊中部六县（区）1961—2009年逐日实测气温资料进行分析,分析≥10℃界限温度分布特征、年际和年代际演变规律及其异常变化特点,并分析≥10℃界限温度的演变对当地主导作物玉米的种植结构、生长性状及产量等的影响,结果表明：近50 a河西走廊中部≥1O℃界限温度表现为初日提早、终日推迟、持续日数延长、积温增加的趋势;20世纪70年代至80年代前期各地≥1O℃积温偏少,持续日数较短,90年代以来,积温增加趋势明显,尤其2001—2009年增加幅度为近50 a最大,热量资源充足;70年代、80～90年代初均出现积温异常偏少、持续日数异常偏短的年份,2000—2009年,河西走廊中部≥10℃积温异常偏多的年份占近50 a来异常偏多年份的83％;生长季≥10℃热量资源显著增加,利于扩大河西走廊中部主导作物玉米的种植面积和区域,提高了玉米单产及总产产量。     

若羌县近50a来气候变暖及其对农业生产影响分析

利用若羌县气象站1958～2007年日平均气温实测资料,深入分析若羌县气候变暖及其对农业生产影响。分析结果显示:(1)近50a来若羌县年均气温呈增加趋势,其线性倾向率为0.204℃/10a,50a增温达1.02℃,年均气温波动基本与我国西北地区气温变化趋势一致。(2)年内气温的季节变化差异明显,各季节气温均呈上升趋势,其中,冬夏两季对全年气温上升贡献较大。(3)近50a来≥0℃、≥10℃、≥20℃活动积温值增加,持续天数增多,而<0℃负积温绝对值明显减少。(4)近50a来若羌县气候显著变暖,热量资源增加,使喜温作物面积扩大,生长期延长,对越冬作物有利;同时病虫害越冬存活率上升,防止难度加大,气候变暖对若羌县农业影响是利弊并存。     

天水市1961-2010年积温变化特征

运用天水市7个国家基本(一般)气象站1961-2010年温度资料,借助于气候变化率、Mann-kendall等方法,对该地近50年农业气候热量资源变化规律进行了分析。结果表明:1961-2010年,该地年平均气温、年平均最低气温呈明显上升趋势;≥0℃的积温及≥0℃的日数、≥5℃的积温及≥5℃的日数、≥10℃的积温及≥10℃日数均有明显增加趋势;<0℃的积温及<0℃的日数呈减少趋势。气温升高、正积温及其天数增加和负积温及其天数减少有利于农业生产。建议根据气候变化,科学调整种植结构,充分利用农业气候热量资源。     

南疆地区近41年的温度变化及其对农业生产的影响

选取南疆地区25个气象站点1961~2001年的平均气温数据资料,分析近41a南疆地区≥10℃积温,平均温度年、季变化倾向和周期性变化特征及对农业生产的影响。分析表明:(1)1961~2001年,南疆地区≥10℃积温值增加,变化周期以6a,12a为主,持续天数增多。(2)平均温度呈上升趋势,20世纪90年代为最暖时期。春夏秋三季平均温度上升幅度不大,冬季平均温度上升最显著,对气候变暖贡献最大。平均温度振荡周期以3~4a,8a居多,各季较为一致。(3)≥10℃积温值增加,喜温作物生长期热量资源显著增加。冬季平均温度,尤其是最冷月平均气温的升高,有利于越冬作物种植北界向北扩展,多熟制向北推移,喜温作物面积扩大,复种指数提高。(4)南疆地区冬季气候变暖,冬温偏高,也造成了如冬季农田土壤水分蒸发量增加,易成病虫害,增大防治难度等不利影响。     

大东北地区稳定通过10 ℃热量条件的时空变化特征

选取东北三省、河北、山西、内蒙古东部、北京、天津120个标准气象站点日平均气温资料,运用克里格插值法、距平分析法、小波分析等方法,对这些站点稳定通过10 ℃的初日、终日、持续时间以及积温进行整理、分析,用以研究这一地区气温的变化趋势和幅度。结果表明：① 大东北地区气候变化与全球气候变暖趋势一致,升温幅度很大,温度变化明显;② 运用空间插值法,得出温度变化的敏感区位于河北省东北部和黑龙江东部;③ 初日等日线、终日等日线及持续时间等日线均发生不同程度的北移,在河北北部、黑龙江、吉林地区有较大变化,积温明显增加;④ 在时间序列方面,年积温的距平值明显增加,气温上升是主要趋势;⑤ 52 a内积温距平极端差达592 ℃,气候变化幅度较大;⑥ 作物生长季逐渐延长,对农业影响很大。     

北方旱作农区农业气候资源时空变化特征

利用北方旱作农区317个气象台站1961—2010年地面气象观测资料,分析和比较了1961—1990年(时段Ⅰ)和1991—2010年(时段Ⅱ)农业气候资源变化特征。结果表明：全区日照时数总体呈降低趋势,时段Ⅱ较时段Ⅰ平均减少了92.9 h;研究区域近50年年降水量变化呈现西部增加东部减少的特征;与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ研究区域年均气温增加了0.97℃,高于全国平均水平,日平均气温稳定通过0℃、10℃的持续日数普遍呈增加趋势,喜凉作物生长期内≥0℃积温和喜温作物生长期内≥10℃积温分别平均增加198.6℃·d和197.3℃·d;研究期间全区气候变化西部地区总体呈暖湿趋势,东部地区总体呈暖干趋势。