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。     

近30 a新疆达坂城风区大风特征及其变化规律

利用新疆达坂城风区1981-2010年的逐月大风日数、平均风速、风向等资料,运用线性回归分析其大风年、季、月的时间变化特征及趋势,同时利用Mann Kendall突变检验及小波分析法,对大风进行突变和周期特征分析。结果表明：近30 a来,大风日数呈显著的减少趋势,倾向率为-31.3 d·（10a）-1,其中夏季减少速度最快;平均风速减小倾向率为-0.55 m·s-1·（10a）-1,2002年后风速开始明显减小,秋季平均风速减小趋势最为显著;风区主导风向为偏西风（WNW、W）和东南风（SE、SSE）,随时间的变化,由春季的偏西风转为冬季的东南风;大风日数、平均风速分别在1997年和2001年出现突变性减少（减小）,在不同时段内均存在多个振荡周期,但4 a左右的高频振荡周期一致性较好。     

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52 a长白山苔原带生长季气候变化特征

利用长白山苔原带天池站1959-2010年6-9月气象数据,进行生长季气候变化分析。采用距平值、小波分析、Mann Kendall检验相结合的方法,进行温度、降水周期性变化与突变点的检验;采用线性倾向估计法,分析未来气候变化的趋势;并通过气候变化指数,反映其气候变化情况。结果显示：52 a来,长白山苔原带生长季经历了暖湿-冷干-暖湿-冷干-冷湿-冷干-暖干几个主要阶段,温度变化周期为5～10 a,降水变化周期为5 a和20 a.。温度变化的突变年份发生在1998年,降水变化较之温度变化复杂,其存在多个突变年份;各气象要素的变化趋势大都表现为显著的升高,其中温度的变化最为明显,风速、日照时数的变化甚微;霜冻日数与冰点日数均显著减少,极端温度大多出现在21世纪;伴随着>0.1 mm降雨日数的显著减小,长白山苔原带降水强度不断增加;与植物生长相关的生长季≥0 ℃积温、≥3 ℃积温和≥5 ℃积温在52 a间呈显著增加趋势,积温的增加将会对生长季的延长及植物生长起到显著的促进作用。     

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。     

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。     

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。     

近50 a中国≥10 ℃有效积温时空演变

根据全国583个气象站点近50 a（1961-2010年）日均气温资料,以ArcGIS为技术平台,采用反距离插值和Mann Kendall趋势性检验等方法,研究了我国≥10 ℃有效积温等值线中心和典型有效积温带面积的变化规律,以及≥10 ℃有效积温、起始时间和持续时间的时空分布特征。结果表明：我国≥10 ℃有效积温的时空分布在1985年前后差异性显著。≥10 ℃有效积温整体上呈上升趋势,其变化率在0~10 ℃•d•a^-1,≥10 ℃典型有效积温带整体北移显著。≥10 ℃有效积温为0~3 400 ℃•d的区域面积显著减小,而 ≥10 ℃有效积温为3 400~8 000 ℃•d的区域面积明显增加,增速达2.0×10⁴ km²•a^-1。1985年后我国≥10 ℃有效积温起始时间提前和持续时间增加的区域面积显著增加;有效积温的起始时间整体有所提前,提前幅度集中在0~4 d•(10a)^-1;有效积温持续时间均有所增加,增加梯度集中在0~6 d•(10a)^-1。     

河西走廊东部暴雨气候特征及天气特征

利用线性回归分析、Mann Kendall检验法,统计分析河西走廊东部1961-2012年暴雨日数的变化规律。结果表明：河西走廊东部暴雨日数时空分布差异大,从南向北、从东向西暴雨日数迅速递减;年暴雨日数变化总体呈上升趋势,其线性倾向率为0.24 d·（10a）-1;一年中暴雨集中在6-9月,且大多在白天。采用Mann Kendall检验法进行检验,河西走廊东部年暴雨日数从1963年开始增加,1985-2012年为显著增加。根据暴雨天气发生的物理机制和高低空环流配置,将暴雨出现的500 hPa大尺度高空环流形势归纳为副高西部冷槽型、副高西部西南气流型、河套阻塞高压型3大类,其中大量级暴雨出现在高空河套阻塞高压型中。针对高空500 hPa 3种暴雨形势,给出了700 hPa对应的低空典型环流特征,并总结分析了每种暴雨类型的环流特征及影响程度。     

盐胁迫下珍珠猪毛菜根茎叶矿质离子的吸收与分配响应

以珍珠猪毛菜[WTBX](Salsola passerina)[WTBZ]幼苗为材料,在不同盐浓度溶液中（0、100、200、300 mmol?L-1和400 mmol?L-1 NaCl）培养5 d和10 d,研究盐胁迫下珍珠猪毛菜幼苗根茎叶矿质离子的吸收与分配响应。结果表明:盐胁迫5 d和10 d后,随盐浓度增加,珍珠猪毛菜幼苗Na+含量降低,K+含量增加,叶片Na+含量低于根茎,叶片K+/Na+比值增大;盐胁迫10 d的茎叶中Cl-含量比胁迫5 d的趋于降低,Ca2+和Si4+含量趋于增加。通过分析K+和Na+在不同部位(根、茎、叶) 的运输选择性系数变化,发现珍珠猪毛菜的根与茎具有选择性运输K+,抑制Na+进入叶片的作用。     

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。     

石家庄地区极端寒热和强降水的观测事实

利用石家庄地区17个观测站1972-2009年的气温和降水资料,选取8个极端气温指数和5个极端降水指数,分析气温和降水极端事件的变化规律。结果表明：近38 ａ,炎热日数呈增加趋势,寒冷日数、霜冻日数和结冰日数呈减少趋势,其中寒冷日数和霜冻日数呈显著减少趋势。中东部县市热指数的增加趋势和冷指数的减少趋势最明显。极端最高气温和极端最低气温呈弱的升高趋势;最高气温极小值和最低气温极大值则呈显著升高趋势。4个气温极值指数趋势变化的空间分布差异较大。大雨日数和暴雨日数均呈弱的增加趋势,各站的大雨日数和暴雨日数增加或减少的趋势不明显。1日和3日最大降水量均呈弱的上升趋势,但绝大部分站上升或下降的变化趋势不明显。强降水强度呈弱的增强趋势,暴雨强度的线性趋势为0.83 mm/（d·10 a）。大部分站大雨以上强度的增强或减弱趋势与暴雨强度一致。     

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。     

1951-2014年内蒙古自治区极端气温事件时空变化特征

文中以1951-2014年内蒙古自治区34个站点日最高气温和日最低气温数据为研究对象,运用线性倾向估计、距平、累积距平、Mann-Kendall突变检验和空间分析等方法,分析内蒙古极端气温事件时间和空间变化特征。结果显示:(1)近64年,霜冻、结冰、冷昼日数具有显著降低趋势,其变化速率分别为:3.3d/10a、1.5d/10a、1.6d/10a;暖昼日数具有显著增加趋势,变化速率为1.7d/10a。(2)约以1980s中期为界,霜冻、结冰、冷昼日数距平和累计距平分为两段:前期大多数为正距平,累计距平具有升高趋势;后期变化特征与前期相反。约以1990s中期为界,暖昼日数距平和累计距平变化特征与霜冻日数相反。意味着极端低温事件指标(霜冻、结冰和冷昼日数)响应全球变暖时间早于极端高温事件指标(暖昼日数)。(3)结冰、冷昼和暖昼日数分别在1988年、1992年和1991年发生突变。(4)空间上,霜冻和结冰日数分布随纬度和海拔升高逐渐增多,体现地域分异规律。(5)冷昼和暖昼日数较大值主要集中于内蒙古自治区中间地带。(6)全区各地霜冻、结冰和冷昼日数均具有减少趋势,暖昼日数具有增加趋势,与时间序列变化趋势一致。其中,人类活动程度较高地区,霜冻和结冰日数减少最显著,故人类活动对气温变化具有一定影响。     

董志塬核心区降雨侵蚀力时间分布及变化趋势

利用董志塬中部西峰气象站1951-2011年逐日降雨量资料,采用日雨量侵蚀力模型、趋势系数和Mann Kendall突变检验法,分析董志塬核心区61 a来降雨侵蚀力的年内分布和年际变化特征。结果表明：① 董志塬核心区降雨侵蚀力在706.9~3 200.6 MJ•mm•hm-2•h-1•a-1,平均为1 634.7 MJ•mm•hm-2•h-1•a-1;其中7-9月降雨侵蚀力占全年的72.6%,冬季自1954年以来无侵蚀性降雨发生。② 61 a来年降雨侵蚀力变化趋势系数为0.005,春、秋两季有一定程度的下降,而夏季表现为上升趋势,但趋势均不显著。③ 突变检测表明,降雨侵蚀力波动幅度逐渐增加,表现为变率突变。其中,春季降雨侵蚀力标准差和变异系数在1972年前后增加了38.5%和47.8%;夏季4个变化阶段（1951-1969年、1970-1976年、1977-1984年和1985-2011年）降雨侵蚀力标准差和变异系数增加了36.3%和11.0%;秋季波动幅度略有减小趋势;年降雨侵蚀力标准差和变异系数在1952-1961年、1962-1974年、1975-1986年和1987-2011年4个阶段显著上升。尽管61 a来研究区降雨侵蚀力没有明显增加,但其变率突变将造成在波峰年对土壤更严重的侵蚀危害。     

两种计算方案下新疆近50 a增温速率的比较

利用新疆近50 a（1961-2010年）的89个测站平均气温数据，采用统计气象站点观测值方法和GIS空间化方法计算区域增温速率，并按海拔高度划分区域进行对比分析。结果表明：① 1951-2009 年,中国陆地表面年平均气温变暖速率为0.23 ℃•(10a)-1,中国西北地区增温速率为0.22 ℃•(10a)-1,新疆区域使用空间化后栅格点统计的增温速率为0.27 ℃•(10a)-1，而气象站直接统计的值为0.32 ℃•(10a)-1，相比之下空间化后增温速率更接近全国值。② 从近50 a新疆年平均气温变化趋势来看，使用空间化后，栅格点统计的年平均气温数据普遍低于气象站统计的气温数据。主要原因是气象站点的空间分布不合理，海拔1 500 m以上的区域占全疆面积的40.7%，而气象站点只占15.7%。③ 采用GIS手段，首先对数据进行空间化，再统计区域增温速率，要比直接统计气象站观测数据计算的增温速率更合理，这是因为空间化后的气温数据更多考虑了无人区域，而新疆地广人稀的特点，使得非气象站点数据对增温速率的贡献加大。     

CO2 浓度升高与氮肥施用对棉田土壤氮素的影响

设置半封闭开顶式人工气候室,研究大气CO2浓度升高与不同施氮肥处理相互作用对新疆滴灌棉田土壤氮含量变化的影响。在不同CO2浓度（360、540 μmol•mol-1和720 μmol•mol-1）条件下,不同施N处理（0、150、300 kg•hm-2 和450 kg•hm-2）对棉花花铃期0~20 cm和20~40 cm土壤NH+4 N、NO-3 N和全N含量变化进行测定。结果显示：相对于对照CO2 浓度处理,当CO2浓度为540 μmol•mol-1时,各施氮水平下土壤NO-3 N含量降低,且高氮处理下降低更为显著,全N含量无显著变化;土壤NH+4 N含量在N0、N150水平有小幅度增加,在N300、N450水平降低。当CO2 浓度为720 μmol•mol-1时,土壤NO-3 N、全N含量仍是降低的,但降低幅度低于CO2 540处理;而土壤NH+4 N含量表现为显著增加。每个CO2浓度处理下,随着施氮肥水平增加,土壤NH+4 N、全N含量呈增加趋势,但高N处理增加比例低于低N处理;土壤NO-3 N含量变化不大。总体比较,CO2 540 N300处理,土壤NO-3 N含量显著低于其他C、N组合。0~20 cm、20~40 cm两个土层之间,土壤中不同N素变化趋势基本一致,但0~20 cm土层土壤N养分含量变化更为明显。研究表明：大气 CO2浓度升高为540 μmol•mol-1时,在施N 300 kg•hm-2处理下,更有利于棉花对土壤N尤其是NO-3 N养分的吸收利用。     

气候变暖对甘肃夏秋作物产量的影响

通过对甘肃省日平均气温≥0℃积温与冬小麦、春小麦产量及≥10℃积温与玉米产量的关系进行对比分析,得出≥0℃和≥10℃积温与旱作区和灌溉区的冬小麦、春小麦和玉米产量呈显著的正相关;旱作区冬小麦产量与秋春季降水量呈较显著的正相关。气候变暖使农作物生育期热量资源增加,有利于作物产量提高;但是,由于河东降水量呈减少趋势,限制了热量资源增加所能发挥的作用,影响夏秋作物产量的提高,气候变暖的负面影响显现。