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.     

中国近30年农业气候资源时空变化特征

基于1950s—2010年中国756个标准气象台站的地面观测数据,以年降水量为200、400、800 mm为中国干旱-半干旱-半湿润-湿润地区的分界线,选取代表农业气候资源的关键气象因子,采用GIS技术揭示1981—2010年气候态下不同地区农业资源的分布现状;并与1950s—1980年气候态相比较,分析其时空变化特征。结果表明:我国近30年的光照资源总体减小,太阳辐射资源较前30年总体减小458.07 MJ·m-2,日照时数总体减小126h;热量资源总体增加,无霜期除华南地区南部减小其余地区均有不同程度的增长,≥5℃积温较前30年增幅大多在1%~2%之间,干旱、半干旱地区的热量资源增幅明显大于湿润和半湿润地区;除干旱区生长季降水增加外(+10.33%),其余三个地区的生长季降水均呈减少趋势,其中半湿润地区的生长季降水减少最为明显(-3.01%)。农业生产和作物种植布局应参考不同区域的农业气候资源分布进行合理配置,并根据其增减趋势适时开展适应性措施。     

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。     

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。     

《全国农业气候资源和农业气候区划研究》系列成果综述

本项目从多方面研究中国农业气候资源,试图探讨我国气候与农业的复杂关系。主要目的在于为农业规划提供参考。本研究以近三十年稠密气象站网的大量气候资料和农业研究为基础,由有关学科研究单位协作完成,成果具有一定的广度和深度,并对我国农业气候研究进行了系统的概括。 本成果包含以下各部分: (1)全国农业气候资源和综合农业气候区划——在分析全国光、热、水分布状况和揭示灾害气候要素分布规律基础上,提出了新的三级区划系统(3个大区、15个带、55个区)。区划着重于农业发展和生态平衡,对各分区作了详细评述。该部分还对气候生产潜力作了探讨。 (2)中国农林作物气候区划——主要以有关作物生态特性和农业气候问题为依据,着重于关键的气候条件,研究了小麦、水稻、柑桔、橡胶等20种农林作物的各种适宜程度,分别作出了区划。 (3)中国牧区畜牧气候——探讨了牧草、家畜及其生存的有关气候问题。结合历史、社会和经济条件来考虑,首次作出了我国牧区牧业气候区划。 (4)中国种植制度气候区划——探讨了种植制度的气候问题。评述了近三十年来种植制度的变化。从水分和肥料来源的现实和高产、稳产出发,考虑充分合理利用气候资源,提出了近期种植制度区划。 (5)农业气候相似研究——给出了国内二百多个地点与国外相对比的约四百个地点的每月气候要素“距离系数”的计算结果,还讨论了相似等级。 (6)全国农业气候资源资料集和农业气候图集——按农业气候分析的基础资料项目,分别整编出光、热量、水分资源资料集和农业气候图集。     

河西走廊东部地面温度的变化特征及影响因子分析

利用河西走廊东部4个气象站近50 a地面0 cm温度及年气温、蒸发、降水、相对湿度和风速等观测资料,运用线性趋势系数法系统分析了河西走廊东部近50 a地面温度的空间分布、时间变化趋势及极值变化等特征,采用多元线性回归中的标准化回归系数分析了影响地面温度的气象因子。结果表明：受天气系统、地形地貌以及海拔高度等影响,河西走廊东部地面温度低海拔平原区大于高海拔山区。各地年、年代地面温度呈很显著上升趋势,年地面温度的时间序列存在着6～9 a的准周期变化;月地面温度变化比较一致;各地各季节地面温度也呈上升趋势,春、夏季上升率大于秋、冬季;各地年极端最高和最低地面温度也均呈上升趋势,极端最低地面温度的上升率大于极端最高地面温度的上升率,因此冬季增温对年地面温度升高贡献大于夏季。河西走廊东部地面温度的主要影响因子是最低气温和平均气温,其次是降水、平均风速和相对湿度,最高气温的影响较弱,蒸发的影响最弱。地面温度与平均、最高、最低气温呈正相关,与降水、相对湿度以及平均风速呈负相关,与蒸发无相关性。影响各地地面温度的主要因子有所不同。     

河西走廊地下水资源

本文利用已有的水文地质资料 ,广泛收集、系统整理了河西走廊地区内最新的水资源利用、水利化现状、勘探实验及水文气象资料 ,在此基础上采用基流分割法、径流模数法、大气降水入渗法、和水均衡法对河西走廊不同区段的地下水天然资源量进行了最新的计算评价。经计算 1 999年河西走廊地下水资源总量为 5 5 8395 .5 5万 m3 /a,其中祁连山 -阿尔金山2 3840 0万 m3 /a,走廊区 2 4 670 2 .74万 m3 /a(已扣除重复量 ) ,北山 -阿拉善中低山区 (包括腾格里、巴丹吉林沙漠 ) 732 92 .81万 m3 /a。     

河西走廊东部近50年气温变化特征及其对比分析

利用河西走廊东部五个气象站近50a气温资料,运用统计学的方法,详细分析了当地气温的时空变化特征,并进行了对比分析。结果表明：北部川区气温远大于南部山区,且随海拔高度的升高气温逐渐降低。近50a来,各地年平均气温呈上升趋势,线性上升率为：民勤〉凉州〉古浪〉永昌〉天祝,均在0.276℃/10a以上,以80年代末为界分为冷暖...     

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。     

河西走廊东部土壤水分变化特征及预测

使用统计方法对河西走廊东部武威市农耕期耕作层土壤水分的地域分布、时间演变和垂直变化等特征进行了分析。结果表明:土壤水分存在三种地域分布区,时空分布具有明显的季节性;土壤水分的散失与日照、气温、降水、地温等气象条件的变化有较大关系。尝试用最优子集神经网络建立春季土壤水分预测模型,经实际使用,该模型预测能力较强,效果好。     

新疆石河子地区气候变化特征分析

利用1953—2007年的气温、降水资料分析了新疆石河子地区冷暖干湿气候特征的演变规律和突变情况。结果表明:近55 a来石河子地区的气温在20世纪80年代中后期持续升高,90年代以后明显变暖,其中春、冬季升温幅度较大;70年代降水最少,80年代后各季降水持续增加,21世纪后降水增加趋势更加明显。受降水的影响,干燥度经历了一个"偏湿—偏干—偏湿"的变化过程。在西北变暖湿背景下,石河子地区的气温和降水突变都比较明显。各季气温突变比较一致,主要集中在20世纪80年代和90年代;各季降水突变时段不尽相同,在60年代、70年代和80年代都有突变发生;干燥度在60年代和70年代经历了一次变干突变和一次变湿突变。     

河西走廊东部近50年气候变化特征及区内5站对比分析

利用河西走廊东部武威市五个气象站近50年气温、降水资料,运用统计学的方法,详细分析了当地气温、降水的时空变化特征,并进行了对比分析.结果表明,北部川区气温远大于南部山区,随海拔高度的升高气温逐渐降低;北部川区降水远小于南部山区,随海拔高度的升高降水逐渐增多.各地年平均气温呈上升趋势,20世纪90年代以来升温明显.从平均...     

气候变化对内蒙古兴安盟半干旱农区土壤水分的影响

根据兴安盟重点农区突泉县1961～2006年气象资料和1982～2006年土壤水分资料,采用统计及相关分析方法,分析了近46年来气候变化及其对当地主要农区土壤水分的影响,以及未来气候变化将对土壤水分的可能影响.结果表明,近46年来,内蒙古兴安盟半干旱农区温度呈上升趋势,21世纪以来有加速升温的趋势;降水量变化趋势不明显,存在年代间差异和季节差异,但21世纪以来降水量减少趋势明显;近25年来各季节土壤水分呈下降趋势,并且有加速下降的趋势.环境气象因子对土壤水分的影响以温度和降水量的影响最明显,春季以温度的影响为主,而夏、秋季以降水量的影响为主导.未来气候变化将导致兴安盟半干旱农区土壤水分趋于减少,农业干旱将趋于严重,农业水资源将更加紧张.     

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...     

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0.3...     

关山南麓地区牧草生产潜力对气候变化的响应

应用1971~2005年天水市关山南麓清水、张川两县的气象及牲畜存栏数资料,用数理统计方法,分析关山南麓的气候变化规律,计算牧草的气候生产力,并回顾分析该地羊畜饲养量的变化情况。结果显示:近35 a关山南麓地区年平均气温升高了0.7~0.8℃,前30 a年均降水量减少了50 mm;牧草生产的主要气象限制因子是降水量,牧草的热量气候生产力增加了3 080 kg/hm2,降水生产力减少了841 kg/hm2。水热条件匹配不好,实际生产力下降。畜牧业的初级生产力达到或接近载畜量的极限,今后关山地区的畜牧业的发展应定位在畜牧产品的精细加工及深化利用上。     

山西晋南地区近56a的气候变化特征、突变与周期分析

利用1954～2009年山西省晋南地区气候观测站平均气温和降水量资料,运用多年趋势线、Mann-Kendall突变检验、滑动t检验和小波分析等方法对晋南地区气候变化特征、突变以及周期特征进行了分析研究。结果表明：近56年来,山西晋南地区的气候有向干暖化转化的趋势。年平均气温上升趋势明显,其变化率为0.28℃/10a,尤...     

近60年河西走廊绿洲农作区近地面水汽变化特征分析

根据河西走廊地面气象观测时间最长的敦煌、瓜州、玉门、酒泉、高台、张掖、山丹、武威、民勤9个站的水汽压观测资料,运用线性回归、小波和Mann-Kendall方法对绿洲农作区近地面水汽变化特征进行趋势、周期及突变分析。结果表明：近60 a河西走廊绿洲农作区近地面水汽均呈波动上升趋势,线性递增率为0．123 hPa·10a-1。夏、秋两季上升幅度最大,线性递增率分别为0．192 hPa·10a-1和0．198 hPa·10a-1,春季递增率仅为0．056 hPa·10a-1属最小;年水汽变化存在3 a主周期和30 a较长主周期,还有10 a较弱周期。春、夏季水汽变化有5 a主周期和20～30 a左右的较长周期尺度;秋季水汽变化有5 a主周期,还存在30～40 a长周期;冬季水汽变化存在5 a周期,随着时序延长,周期也在延长,2000年以后有15 a周期。年水汽含量在1985年出现突变;春季水汽含量在1980年出现突变;夏季水汽含量在1986年出现突变;秋季水汽含量1994年出现突变;冬季水汽含量在1983年出现突变。水汽含量对气候变暖响应明显,年、季水汽压与平均气温之间相关显著,年平均、春、夏、秋、冬季相关系数分别为0．592、0．192、0．551、0．532、0285。说明河西走廊年、夏、秋、冬季近地面水汽变化与河西走廊平均气温有显著正相关。