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。     

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。     

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。     

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。     

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...     

近56年青海省≥0℃热量资源的时空变化特征

利用青海省44个气象站1960～2015年的逐日平均气温资料,采用线性倾向估计、Mann-kendall突变检验以及反距离权重插值(IDW)方法,对青海省近56 a日平均气温稳定≥0℃的积温、持续天数、初日、终日的时空变化规律进行了分析。结果表明:(1)近56 a青海省≥0℃的积温和持续天数分别以64.38℃·10a-1和3.25 d·10a-1的倾向率呈显著增加趋势,二者分别于1998年、1997年发生了突变。二者主要受初日提前和终日推迟的共同影响。(2)≥0℃积温和持续天数大体上均呈现由西南向东北逐渐增加的趋势,高值区主要分布在东部农业区和柴达木地区,低值区主要分布在三江源区西部。(3)与20世纪60年代相比,21世纪青海省≥0℃积温段Ⅱ(500～1 500℃)面积减小了14.06%;≥0℃积温段Ⅳ(2 000～3 000℃)面积增加了16.34%。(4)随着气候变暖,1 500℃等值线呈现出整体向高海拔扩张和向低纬度南移的趋势,且呈显著向西向南的移动趋势。     

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。     

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。     

石河子地区近46年来积温变化趋势特征研究

选取石河子地区3个气象台站的1961-2006年的气象资料,经过处理分析了石河子地区积温的变化趋势。选取了≥10℃活动积温∑T10及≥10℃持续日数D10来表示石河子地区积温变化,并进行分析。结果表明:近46年来石河子地区的积温变化是明显的,日平均气温≥10℃界限温度初日普遍提前,积温显著增多,生长季明显延长。通过灰色预测,预测结果显示今后10年石河子地区≥10℃积温逐渐升高,到2015年可能达到3994.6℃。还得出了积温与持续期的一元线性回归方程。分析得出积温变化对石河子地区的农业生态环境的利弊关系。     

新疆石河子市近51a农业气候资源变化特征分析

应用新疆石河子气象局1960~2010年气象资料,分析了石河子市近51a来的气候变化。结果表明:石河子市年降水量呈增多趋势,气温呈上升趋势,蒸发量呈减少趋势。1999~2010年随着年平均气温的升高,初霜期出现连续性明显偏晚,终霜期出现偏早趋势,年代际平均气温升高使初霜期推迟和终霜期提前是造成无霜期呈延长趋势的主要原因;≥0℃和≥10℃活动积温呈现增加趋势。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于GIS的乌-昌地区冬季热量资源时空变化

利用新疆乌鲁木齐市和昌吉州（乌-昌地区）16个气象站1961-2009年的逐日平均气温和逐年极端最低气温资料,使用Mann-Kendall法对入冬期、开春期、冬季持续日数、冬季负积温、最冷月平均气温和极端最低气温等热量要素变化趋势、突变特征进行检测分析,采用三维二次趋势面宏观地理因子模拟与反距离加权残差订正相结合的方法,建立各热量要素多年平均值及其突变前后变化量的空间分布式数学模型。在ArcGIS平台上,完成基于数字高程模型(DEM)数据的各热量要素及其突变前后变化量的100 m×100 m格点的精细化分布式模拟。结果表明：① 乌-昌地区入冬期由山区向平原推迟,开春期自平原向山区推迟,受其影响,冬季持续日数为“平原少,山区多;西部少,东部多”的分布格局。受冬季逆温的影响,负积温、最冷月（1月）平均气温和年极端最低气温等热量条件,从平原至中山带随海拔高度的上升而逐渐增多,在海拔2 100 m左右达最多后,随着海拔高度的继续上升,热量条件又逐渐减少。② 近49 a,乌-昌地区冬季热量资源呈较显著的增多趋势,并且入冬期于1994年发生了突变性的推迟,冬季持续日数于2004年发生了突变性的缩短,冬季负积温于1988年发生了突变性的减少,最冷月平均气温和极端最低气温分别于1973年和2004年发生了突变性的升高。突变前后各热量要素增加量表现为平原多于山区,城市密集区多于周边地区的分布格局。冬季热量资源增加,对乌-昌地区农牧业生产既有利,也会带来一些负面影响。因此,应采取趋利避害的管理和技术措施,以促进农牧业生产的持续稳定发展。     

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。     

近40年宁夏热量条件的不稳定性探析

计算宁夏20个测站1961—2004年的≥0℃、5℃、10℃、15℃、20℃持续日数及其积温,熵分析表明,≥0℃积温,兴仁最不稳定,相对最稳定的是固原地区;≥5℃积温,青铜峡最不稳定,陶乐最稳定;≥10℃积温最不稳定的是海原,相对稳定的是惠农、吴忠、陶乐、永宁等地;≥15℃积温最不稳定的地方在海原以南地区,最稳定的是青铜峡。对一地而言,界限温度越高,积温越不稳定。宁夏各地的逐月平均气温在5—9月的变异系数较小且地域之间变化比较稳定,10月至翌年4月变异系数较大且地域差别较大。在80%保证率下,宁夏的各界限温度持续日数在引黄灌区最多,相应的积温也多,中部干旱带次之,黄土丘陵区最少,积温也最少。