叶尔羌河平原绿洲气候变化对粮食生产的影响北大核心CSCD

为分析叶尔羌河流域粮食生产状况及其对气候变化的响应,利用气象、农业数据,结合线性趋势、累积距平、突变分析等方法,分析近60多年来研究区的气候变化特征及其对农业气候资源、粮食播种面积、粮食单产的影响,并构建多元线性回归方程模拟预测未来粮食产量的变化。结果表明：（1）近60多年来研究区表现出明显的暖湿化趋势。气温增长倾向率为0.24℃·（10a）^-1（P〈0.01）,降水量增湿倾向率为4.49 mm·（10a）^-1（P〈0.05）,日照时数呈减小趋势,倾向率为21.06 h·（10a）^-1。气温在1996年发生突变,降水量、日照时数未出现明显突变点。（2）随着气候变暖,近60多年≥10℃积温持续时间延长了19 d,负积温持续时间缩短了8 d。（3）除负积温外,粮食产量与气温、日照时数、≥10℃积温、播种面积及单产、化肥施用量呈正相关。（4）多元回归模型显示,在不考虑其他要素的前提下,引入的7个自变量因子可以解释粮食产量变异的99.70%。气候变化在一定程度上有利于粮食播种面积的扩大和单产的提高。     

多伦县近60年气候变化分析

利用多伦县气温、降水量、平均相对湿度、平均风速和日照时数资料,采用线性倾向估计、5年滑动平均等方法,分析了该地区近60年(1953-2012)的气候变化趋势。结果表明:年平均气温和季平均气温均呈上升趋势,年平均气温倾向率为0.39℃/10a,冬季增温对年增温贡献率最大,倾向率达0.57℃/10a;年降水量呈下降趋势,倾向率为-7.17mm/10a,夏季降水量对年降水量下降的贡献最大;平均相对湿度、平均风速和日照时数也均呈下降趋势,年倾向率分别为:-0.82%/10a、-0.11(m/s)/10a、-51.95h/10a,对年下降贡献最大的季节分别为冬季、冬季和春季;与全国、锡林郭勒盟及浑善达克沙地的气候变化趋势基本一致。     

黄土高原半干旱区马铃薯产量对气候变化的响应

为探讨气候变化背景下,黄土高原半干旱区马铃薯生育期气象要素的变化规律及其对马铃薯生长发育的影响,本研究基于黄土高原半干旱区定位观测试验,结合气象要素观测资料,研究了半干旱区马铃薯产量对气候变化的响应。结果表明,1960—2020年61 a间,马铃薯生育期气温和积温显著升高,气候倾向率分别为0.32℃·10a^-1和48.14℃·10a^-1(P<0.01);降水量波动减少,气候倾向率为3.97 mm·10a^-1(P<0.05);日照时数显著减少,气候倾向率为10.92 h·10a^-1(P<0.05)。但2005—2020年16 a间,马铃薯生育期气温显著下降,气候倾向率为-0.54℃·10a^-1(P<0.01),各生育时期气温均呈下降趋势,其中块茎膨大～成熟期气温下降最明显,气候倾向率为-1.18℃·10a^-1,通过0.01水平显著性检验;马铃薯生育期降水量增加显著,气候倾向率为13.89 mm·10a^-1(P&l...     

气候变化背景下鲁西南地区农业气候资源变化特征

根据鲁西南地区1961-2010气象资料,应用气候倾向率和Mann-Kendall突变检测法,分析了该地区春、夏、秋、冬四季及年际的光、热、水等主要农业气候资源变化特征.结果表明:研究区年均气温、≥0℃积温、≥10℃积温呈上升趋势,其气候倾向率分别为0.16℃/10a、53.8(℃·d)/10a、83.5(℃·d)/10a,其中冬季升温最为明显,其次是春季,并在20世纪90年代的中期发生突变,无霜期以1.9 d/10a的速率延长,表明自突变后热量资源处于丰富阶段;光照资源呈极显著的减少趋势,尤其以夏、秋、冬季的减少趋势最为显著,光照资源在20世纪80年代的中期发生突变,其中太阳辐射量和日照时数减少的倾向率分别为208.4MJ/(m2·10a)、112.1 h/10a;年降水量总体变化不明显,呈略微增加趋势,年际和季节间分布不均,春季和秋季降水呈减少趋势,夏季和冬季呈增加趋势,年内降水分布不均,暴雨日数增多.鲁西南地区总体的农业气候变化存在以“热量资源丰富,光照资源欠缺、水资源不充足”为主要特点的暖干化趋势.     

近45年来甘肃省雨养农业区气候变化的时空特征

为了探索影响雨养农业区农业生产的关键气象要素——气温和降水的变化特征,以甘肃省雨养农业区55个气象站1971—2015年气温和降水实测资料为基础,采用线性倾向率法、空间插值及Mann-Kendall法对研究区气温和降水量的时空变化特征及突变进行了分析。结果表明:近45年来,甘肃省雨养农业区气温呈明显的上升趋势,以0.36℃·10a ~(-1)的速率显著增暖,20世纪90年代后进入快速增温阶段,且在1996年发生突变;年降水量总体呈减少趋势,存在强烈波动变化,以-2.57 mm·10a ~(-1)的速率缓慢下降,1988年发生突变。从空间分布来看,年均气温总体呈现出由北向南、由西向东递增的规律,气温随海拔升高而降低,而气温倾向率呈现出由北向南、由西向东递减的规律,以甘南高海拔地区增温速率最大,达0.47℃·10a ~(-1);研究区降水量空间变化不规律,呈现出研究区中部地区降水少,四周降水较多的空间格局,降水量随海拔升高而逐渐增大,而降水倾向率自西向东递减,陇东半干旱地区出现降水量小幅度的增加,变化速率为2.54 mm·10a ~(-1),气温及降水变化具有明显的空间差异性。陇东地区呈现暖湿化态势,其他区域整体朝着暖干化方向发展。     

塔吉克斯坦降水量和气温时空变化特征

基于塔吉克斯坦46个气象站的数据,运用集合模态分解、趋势分析和小波分析等方法,对该国1971—2013年降水量和气温时空变化进行了研究。结果表明:1时间变化上,年降水量和平均气温都呈增加趋势,其中,年降水量存在3 a、6 a、14 a和27 a的变化周期,平均气温存在3 a、7.5 a、12~13 a和32 a的变化周期。2近43 a塔吉克斯坦平均年降水量大致呈自中部向四周逐渐减少的分布特征,在空间上增势明显,其平均降水量倾向率为15.2mm·(10a)-1;降水量季节变化差异明显,春、夏、秋、冬四季降水量倾向率分别为-1.7 mm·(10a)-1、1.3 mm·(10a)-1、1.1 mm·(10a)-1和4.4 mm·(10a)-1;年代尺度降水量空间距平表明,1970s降水量最少,在1980s和1990s持续增加,并在2000s达到年代最大值。过去的43 a间塔吉克斯坦年平均气温在空间上随着海拔的增高逐渐降低,在变化趋势上,气温均呈增加趋势〔平均气温倾向率为0.26℃·(10a)-1〕且自南向北增幅逐渐增大。四季平均气温也呈增加趋势,增势从大到小依次为:冬季、春季、秋季、夏季。年代变化上,总体经历了低温期—高温期—低温期—高温期的变化过程,其中,1970s和1990s气温相对较低,1980s气温东部相对较低、西部相对较高,2000s气温相对较高,2001—2013年年平均气温比多年平均值高0.4~0.7℃。3塔吉克斯坦气温和降水呈明显的共振负相关。     

近50年陕北地区的气候变化

通过累积距平法、Mann-Kendall法和Morlet小波分析等方法,对陕北地区近50年来的气候变化多尺度和跃变(突变)现象进行了分析.结果表明:近50年来,陕北地区年平均气温有上升趋势,变化倾向率为0.296℃/10 a,年平均气温在1994-1995年发生了由低温到高温的突变;陕北地区年降水量呈下降趋势,变化倾向...     

西宁市近45年来气候变化特征与趋势

选取西宁市1961-2005年45年历年逐旬气温,降水量,日照时数;逐月气温,降水量,日照时数;年均气温,年降水量,年日照时数等气象数据资料,结合数学统计分析揭示了西宁市当代气候变化的特点.结果显示:近45年来西宁市气温、降水均有所增加,升温率为0.01℃/10a,降水量增长率为15.68mm/10a;年均日照时数呈明...     

河西走廊地区气候变化对灌溉春小麦生长的影响

应用甘肃省武威荒漠生态与农业气象试验站1981—2019年灌溉春小麦观测资料,采用线性回归分析、相关分析、Cubic函数等方法,分析了近39年气候变化对灌溉春小麦生长的影响。结果表明:1951—2019年该地区气候变化呈现暖湿化趋势,气温、降水量变化的线性倾向率分别为0.326℃·10a~(-1)、5.694 mm·10a~(-1);灌溉春小麦对气候变化的响应表现在春季发育期每10 a延后0～1 d,夏季发育期每10 a提前1～2 d,生育期每10 a缩短2～3 d,产量每10 a增加500～550 kg·hm~(-2)·10a~(-1);相关分析显示,气温对灌溉春小麦生长的影响程度高于降水量、日照时数和≥0℃活动积温;在灌溉春小麦整个生长发育过程中,其阶段生长和产量对气候变化的响应不完全一致,气候变化使该地区播种～三叶期的营养生长阶段延长,拔节～成熟期的生殖生长阶段缩短,全生长期缩短;拔节～抽穗期气温增加对灌溉春小麦产量增加有极显著的正效应(相关系数R=0.431),播种～成熟期气温增加对灌溉春小麦产量增加有显著的正效应(相关系数R=0.354)。气候暖湿化使河西走廊地区热量资源丰富,提高了作物增产潜力,但也使得病虫害加剧,防控难度加大。该地区灌溉春小麦生长变化是作物响应气候变化和农业生产适应气候变化的共同结果。     

1960—2019年黄河源区气候变化时空规律研究

黄河源区是气候变化敏感区及生态环境脆弱区,也是黄河的主要产流区,其气候变化问题备受关注。利用黄河源区均一化气温和降水观测数据,系统分析了近60 a黄河源区平均气候与极端气候事件的变化特征。结果表明:1960—2019年黄河源区年平均气温、平均最高及最低气温表现出增温趋势的一致性,且源区东部增温幅度高于西部;黄河源区年均气温在2000年前后发生突变转折,转折后升温速率达0.61℃·(10a)^-1,高于1960—2019年的增温率0.37℃·(10a)^-1。1960—2019年黄河源区年降水量总体呈微弱增加趋势[7.6 mm·(10a)^-1],2003年后进入降水偏多阶段,近10 a(2010—2019年)源区平均年降水量达到610 mm;春、夏、冬季降水增多,秋季降水减少;其中源区东部夏、秋季降水减少明显,阶段性干旱风险加剧。近10 a源区平均气温、降水量均为60 a来最高值,总体处于最暖湿阶段。受持续暖湿化影响,1960—2019年黄河源区平均极端气温阈值呈显著的增大趋势,而霜冻日数减少;年最大3日降水量和强降水日数增多,降水强度增大,其中尤以夏季最为显著,对源区生态保护和水资源利用乃至黄河全流域高质量发展均可能带来风险挑战。     

山西气候变化特征与旱涝灾害趋势判断

根据山西18个气象站自建站以来到2010年的气温和降水资料,应用趋势分析法、Mann-Kendall突变检验、马尔可夫模型等分析了山西近60a来的气候变化及旱涝趋势。结果表明:1)山西近60a来气候总体上具有暖干化特征,年平均气温呈波动上升趋势,其增长率为0.29℃/10a。20世纪90年代以来气温上升迅速,在1992年气温发生突变,1992年以前为冷期,以后为暖期。2)降水量总体呈减少趋势,为-12.77mm/10a。降水变化与气温变化呈负相关。3)马尔可夫模型预测显示在气温突变后2012～2016年降水处于"正常"状态的概率较大。     

近40 a内蒙古正蓝旗气候变化特征

气候变化特征对于当地适应气候变化政策及制定相应的管理对策具有重要意义,利用内蒙古锡林郭勒盟正蓝旗1970-2009年气温和降水资料,结合回归分析对该旗气候变化的主要特征进行了分析。结果表明：内蒙古正蓝旗气温呈明显的上升趋势,变化倾向率为0.57 ℃·（10a)^-1,40 a平均气温为2.26 ℃,其中21世纪初前10 a上升幅度最大,其年代平均气温攀升至峰值,达到3.07 ℃;降水量也呈上升趋势,其变化倾向率为4.85 mm·（10a）^-1,40 a平均降水量为352.31 mm,其中20世纪90年代降水量最高,达到398.74 mm,而21世纪初前10 a降水量迅速下降,成为近40 a降水量最低点,低于多年平均降水量19.62 mm。总体而言,正蓝旗20世纪70年代趋于相对干冷,80年代则由相对干冷向暖湿发展的过渡期,而90年代正蓝旗呈相对明显的暖湿化趋势,21世纪前10 a降水量减少和气温继续升高,出现暖干化趋势。     

干旱区县域绿洲气候变化特征分析——以鄯善县为例

根据鄯善县1971—2010年气温、降水量、风速等资料,利用线性趋势法和距平及累积距平等方法对鄯善县绿洲气候变化进行分析。结果表明：(1) 近40 a鄯善县年平均气温呈波动上升趋势,线性拟合气候倾向率为0.49℃·10a^-1,各季变暖趋势相同,春夏秋冬四季平均气温线性拟合气候倾向率分别为0.35、0.33、0.4℃·10a^-1及0.43℃·10a^-1。年平均最高气温缓慢上升,年平均最低气温增温明显。(2) 近40 a降水量总体为波动减少趋势,线性拟合气候倾向率为-0.55 mm·10a^-1,夏季和秋季降水量减少明显。(3) 近40 a平均风速总体呈缓慢减小趋势,线性拟合气候倾向率为-0.05 m·s^-1·10a^-1。综合气温与降水变化状况,鄯善县绿洲气候呈暖干化发展趋势,气温与降水存在突变情况,年代分布有明显的阶段性、季节差异性特征。     

近40a中巴经济走廊气候变化时空分布特征

中巴经济走廊是"一带一路"倡议的重要组成部分,深入认识该地区气候变化时空分布特征和规律,对于项目顺利实施和安全保障有重大意义。采用CRU TSv4.04逐月地面气候要素数据集,分析1980—2019年中巴经济走廊地区气温、降水、干湿状况的气候变化时空分布特征。结果表明:中巴经济走廊地区气温呈显著上升趋势,中部地区增温速率低于两端地区,最低温度增温速率最快,为0.37℃·(10a)~(-1);平均气温次之,增温速率为0.32℃·(10a)~(-1);最高温度增温速率最慢,为0.29℃·(10a)~(-1)。降水量、降水日数与干湿变化的区域性差异较大,其中巴基斯坦西南部降水量显著减少,最大速率为-20 mm·(10a)~(-1),变干趋势明显;巴基斯坦中部地区降水日数显著增加,最大速率为4 d·(10a)~(-1)。     

1980-2009年西藏西北部潜在蒸散时空分布特征及其影响因素

通过分析西藏西北部潜在蒸散量的时空分布以及影响潜在蒸散的气候因素.结果表明:①西藏西北部潜在蒸散呈现从西北向东南减少的分布特征,最大潜在蒸散出现在夏季,春季次之,冬季最小.近30 a来,除冬季潜在蒸散呈略微增加趋势外,其余均呈减少趋势.气温、相对湿度和降水量呈增加趋势,平均风速和日照时数呈减少趋势;潜在蒸散与气温、风速、日照时数呈正相关,与相对湿度、降水量呈负相关.②影响潜在蒸散的主要气象要素为相对湿度、平均气温和日照时数,风速对冬季潜在蒸散的影响最为显著;近30 a来,风速减小、日照时数减少、相对湿度增加是导致潜在蒸散量减少的主要气象影响因子.西藏西北部地区潜在蒸散的变化存在“蒸发悖论”现象,即在气温升高[0.55℃·(10a)-1]的背景下,潜在蒸散呈下降趋势[10.02 mm ·(10a)-1].     

气候变化背景下1958—2017年陕西省0 cm地温时空变化特征

利用陕西省1958—2017年18个气象观测站逐月0 cm地温和气温数据,结合线性回归、Mann-Kendall非参数检验、空间插值等方法,分析了陕西省0 cm地温时空变化趋势。结果表明:(1)近60 a来,陕西省年及四季平均0cm地温除夏季外均呈显著增加趋势(P0.01),气候倾向率呈冬季[0.42℃·(10a)-1]春季[0.38℃·(10a)-1]年[0.27℃·(10a)-1]秋季[0.23℃·(10a)-1]夏季[0.07℃·(10a)-1]的规律。(2)陕西省年和四季平均0 cm地温均发生突变增温,主要集中在20世纪90年代后期,地温突变后较之前升温幅度为春季冬季年夏季秋季。(3)陕西省年及四季平均0 cm地温均表现为"南高北低"的空间分布特征,所有气象站点年际、春季和冬季地温及33%的站点夏季地温、83%的站点秋季地温呈现显著上升趋势(P0.05)。(4)陕西省年及四季地气温差除夏季外均呈上升趋势,其中气候倾向率呈冬季[0.17℃·(10a)-1]春季[0.1℃·(10a)-1,P0.01]年均[0.07℃·(10a)-1,P0.01]秋季[0.02℃·(10a)-1]夏季[-0.01℃·(10a)~(-1)]的规律。(5)陕西省近60 a年均温及四季气温与0 cm地温均呈显著正相关关系,其显著性呈现秋季春季年夏季冬季的特点。     

新疆岳普湖绿洲近39年来气候变化特征

利用岳普湖县气象站1971-2009年气温、降水、日照和风速等观测资料,分析岳普湖绿洲近39年来气候变化特征。结果显示：近39年来岳普湖绿洲气候趋于变暖,气温平均上升倾向率为0.21℃/10 a,年内除夏季气温呈降低趋势外,春、秋、冬季气温均呈上升态势。近39年来,岳普湖绿洲降水量总体呈减少趋势,降水量平均减少倾向率为...     

气候变化对甘肃省雨养农业区玉米种植区划的影响

以甘肃省雨养农业区55个气象站1971—2015年气温和降水实测资料为基础,根据玉米生长发育对气象条件的需求,运用综合评判法筛选出7月平均气温、≥10℃积温和年降水量作为玉米种植适宜性气候区划指标。采用线性倾向率法、累积距平、ArcGIS空间分析技术及Mann-Kendall法对研究区气候指标的时空变化特征及其突变进行了分析,结合玉米种植地理分布信息,建立适宜度评价模型,对气候变化背景下玉米种植适宜区的空间分布变化进行分析。结果表明:(1)近45 a来,甘肃省雨养农业区7月平均气温和≥10℃积温均呈明显的上升趋势,以0.29、98.13℃·10 a~(-1)的速率显著增暖,并分别于1994年、2000年发生突变;年降水量总体呈减少趋势,存在强烈波动变化,以-2.57 mm·10 a~(-1)的速率缓慢下降,1988年发生突变。(2)从空间分布来看,7月平均气温和≥10℃积温总体呈现出由北向南、由西向东递增的格局;降水量空间变化不规律,研究区中部降水少,四周降水较多。(3)气候变化导致研究区玉米可种植区域向高海拔地区移动,海拔上移了500 m,玉米种植的界限发生了较明显的空间位移,北移、西扩显著,从陇中、陇东、陇南地区扩展至甘南地区,适宜于种植的耕地总面积达2.27×10~6 hm~2,比2000年前增加了5.85×10~4 hm~2,在总耕地面积的基础上增加了2.4%,其中最适宜区增加最为显著,达15.9%。玉米种植适宜程度区划的区域分配有差异,2000年后甘肃省雨养农业区玉米种植最适宜区耕地面积较之前增加3.84×10~5 hm~2,次适宜区、适宜区和不适宜区耕地面积分别缩小2.54×10~5 hm~2、7.1×10~4 hm~2和5.9×10~4 hm~2。     

近50年来铜川市气候变化特征分析

基于铜川气象观测站的气象观测数据,利用线性倾向率、线性拟合方程Mann-Kendall非参数检验等数理统计方法,对铜川市1961~2008年间的气温和降水进行详细分析,结果表明:1)近50年来,铜川市气候增温显著,各季气温增幅不一,冬季增温最大,为0.282℃/10 a,春季次之,为0.279℃/10 a,秋季增幅最小,为0.125℃/10 a。1990年代以后增暖趋势表现最明显,21世纪初增幅最大。2)近50年来铜川市全年降水量呈下降趋势,变化倾向率为-11.348mm/10 a,其中:冬季和夏季降水量呈增加趋势,而春季和秋季呈缓慢减少趋势,但降水的减少趋势大于增大趋势,总体降水量减少。3)铜川市平均气温在1990年代后期发生了由低温到高温的突变,而降水没有发生突变,表现出在波动中减少的特点。     

河北省南部冬小麦冬前及越冬期热量变化特征

采用河北南部4个代表性站点逐日气象资料,利用Mann-Kendall检验和小波分析等统计方法,建立了河北南部冬小麦冬前及越冬期积温适宜度评价模型,分析了温度及积温变化特征。结果表明:1961~2010年日平均气温稳定降至16℃日期在1985年前后发生突变,突变区域为2005~2007年,日期变化存在10~12a尺度周期变化规律;气温稳定降至14℃的日期在2003年前后发生突变,突变区域为2009~2010年;冬前≥0℃积温适宜度平均值为0.89,在1991年前后发生突变,2004~2010年积温适宜度呈显著降低趋势,积温适宜度变化存在12~15a尺度震荡周期;越冬期负积温适宜度平均值为0.64,变异系数0.36,1967年前后发生突变,突变区域为1976~1993年,负积温适宜度变化存在4~7a震荡周期;越冬期极端最低气温在1985年前后发生突变,1995年后极端最低气温升高趋势十分显著;越冬期最低气温≤-10℃日数呈明显减少趋势。河北南部麦区冬前积温升高趋势不显著,近10a大多数年份积温显著偏多,但波动较大,偏离常态发生概率增大,积温适宜度呈下降趋势,极易出现积温过多或过少,造成冬前旺长或苗弱;越冬期负积温呈明显减少趋势,积温适宜度上升,极端最低温度升高,日最低气温≤-10℃日数减少,这种变化趋势一定程度上减少了极端最低温度偏低和低温持续时间较长引起的冻害发生。