新疆农八师垦区气候变化及对农业的影响

摘要：为了新疆农八师垦区农业生产的可持续发展和防灾减灾提供参考,使用该地区气象资料,应用气候倾向率、气候趋势系数等统计方法分析气候变化的同时探讨气候变暖对农业生产的影响。结果表明：气温升高趋势明显,年平均气温倾向率为0.349 ℃/10a,其中冬半年倾向率为0.446 ℃/10a,夏半年倾向率为0.293 ℃/10a;降水量存在增加趋势,年降水量倾向率为15.227 mm/10a,其中作物生长季平均降水量倾向率为9.186 mm/10a,冬季降水量倾向率为4.716 mm/10a;日照时数有微弱增加趋势,年日照总量倾向率为24.861 h/10a,作物生长季日照时数倾向率为24.035 h/10a;春季倾向率为18.141 h/10a。气候变暖增加了该地区热量资源使棉花栽培界限西进北移扩大了种植面积,同时极端气候事件的不稳定性及病虫害加重现状增加了农业对防灾的投入,所以掌握气候变化规律,适应气候变化调整农业生产,因势利导趋利避害是丰产丰收的保障。     

柴达木盆地南缘农业气候资源变化特征分析

为了给柴达木盆地南缘合理利用气候资源和农业生产可持续发展提供科技支撑,利用柴达木盆地南缘1961～2015年气温、积温、日照时数、降水量等资料,应用气候倾向率、气候趋势系数等统计方法,分析该区农业气候资源变化特征。结果表明：(1)柴达木盆地南缘热量资源呈增加趋势,年、季平均气温升高明显,冬季升温趋势最显著,年平均气温变化倾向率为0.49℃/10a,冬季平均气温变化倾向率为0.62℃/10a。≥0℃、≥10℃年积温变化倾向率分别为77.0℃/10a、102.5℃/10a,除都兰站外其余各地积温增加较明显;21世纪以来较60年代年相比平均气温升高2.1℃,≥0℃的年积温增加336.8℃,≥10℃的年积温增加416.3℃。(2)光照资源呈略减少趋势,日照时数年际变化幅度较小,减少倾向率为35.2h/10a,夏季减少较为明显,减少倾向率为16.7h/10a,21世纪以来与60年代相比日照时数减少155.9h。(3)降水资源呈略增加趋势,年降水量增加倾向率为6.0mm/10a,其中夏季增幅最明显,增加倾向率为4.0mm/10a,年降水量增幅地区间差异较大,都兰增加最多,平均每10年增加15.8mm,格尔木最小,平均每10年增加1.7mm。(4)农业气候资源变化对调整农业种植结构,发展设施、特色农业,增加产量有利;同时也易造成农业水分供需矛盾加剧、农作物病虫害增多、农业成本和投资增加等不利影响。     

1980—2015年柴达木盆地地表温度变化特征

为分析柴达木盆地经济作物藜麦的种植区划,本研究运用气候统计方法,对柴达木盆地1981—2015年11个观测站地表(0cm)温度进行统计分析。结果表明：近35年整个盆地、西部、东部两分区年平均地表温度分别为6.9、7.8、5.8℃;气候倾向率分别为0.70℃/10 a、0.71℃/10 a、0.69℃/10a,均通过0.001以上水平的显著检验。整个盆地、西部、东部地表年平均最高温度分别为34.0、36.3、31.3℃,气候倾向率分别为0.63℃/10 a、0.85℃/10 a、0.36℃/10 a,西部为东部的2.36倍;地表年平均最低温度值基本相等。大柴旦和天峻为西部和东部两分区的低值区,分别为-8.4、-9.7℃。地表平均温度的增温幅度在整个盆地表现为春季最大,冬季最小;西部的夏季最大,冬季最小;东部的春季最大,夏季最小。虽各区的增温幅度不同,但均通过0.05水平的显著性检验。盆地及分区的地表温度变化呈单峰型,7月达到最高值,1月为全年最低值。地表温度的变化与气温呈明显的正相关关系,与其他因子的相关性较小或呈负相关,故盆地地表温度的显著升高在很大程度受气温的明显影响。     

气候变暖特征分析及对深层地温和冻土的影响

为了研究区域性气候变暖特征及其对深层地温和冻土的影响,运用气候倾向率分析方法,分析了辽宁西部地区1961—2010年不同时间尺度的气温变化、深层地温和冻土深度变化趋势。结果表明：辽西地区气候变暖明显,年平均气温倾向率为0.371℃/10 a,变暖区间主要出现在9月至翌年2月间,冬季是气候变暖的主体,倾向率高达0.778℃/10 a。气候变暖对深层地温和最大冻土深度的影响达到极显著水平(P＜0.01),年平均气温升高1℃,深层平均地温随之升高0.5℃;秋冬季气温升高1℃,冻土深度变浅5.8 cm;深层地温倾向率为0.258℃/10 a,最大冻土深度倾向率为-4.095 cm/10 a。研究结果可为辽宁西部地区工农业可持续发展及气候资源开发利用提供依据。     

近36年藏东“三江”流域农业气候资源变化特征

为了解藏东"三江"流域农业气候资源的变化特征,为政府部门合理利用气候资源提供科学依据。利用藏东"三江"流域1980—2015年逐日气温、降水量、日照时数等资料,应用线性倾向估计、M-K突变检验等方法,分析近36年藏东"三江"流域热量、光照、降水资源的变化趋势及对农业生产的影响。结果表明:近36年,藏东"三江"流域年平均气温、日照时数、降水量呈增加趋势,气候倾向率分别为0.38℃/10 a、22.2 h/10 a、9.4 mm/10 a;流域内各站气温年、季变化趋势一致,日照时数与降水量年、季变化趋势差异较大;降水相对变率春季最大,夏季最小;≥0℃的初日提早、终日推迟,持续日数延长,积温增长。农业气候资源的变化将对藏东"三江"流域农业的发展产生巨大影响。     

榆社县近50年气温变化特征分析

为了掌握榆社县近50 年气温变化规律,为生态农业扶贫开发项目开展提供理论依据,利用1961—2010 年榆社县气温资料,采用线性倾向估计、相关系数分析、滑动平均,Mann-Kendall 检验等方法,对气温变化的特征及变化趋势进行了分析。结果表明：近50 年来榆社县年平均气温呈升温趋势,气温倾向率0.08℃/10a。年平均最高气温、冬季平均气温、年极端最高气温、春季平均气温年际变化均呈升温趋势,气温倾向率分别为0.30℃/10a、0.28℃/10a、0.21℃/10a 和0.12℃/10a;而年极端最低气温、夏季平均气温、年平均最低气温、秋季平均气温却呈降温趋势,气温倾向率分别为-0.30℃/10a、-0.04℃/10a、-0.03℃/10a 和-0.02℃/10a。升温趋势显著时段主要出现在20 世纪90 年代,而降温最明显时段出现在20 世纪80 年代;年平均日较差变化呈增高趋势,90 年代达到最大值。榆社县气候变暖主要是白天增温明显,尤其体现在冬、春季,气温在20世纪80年代中后期至90年代后期有较明显的暖突变。     

什邡市近52年日照时数变化特征及原因分析

为充分利用什邡农业气候资源、合理安排农业生产提供科学依据,笔者利用什邡1961—2012年逐月、逐年日照时数及相关要素等资料,采用统计学、Mann-Kendall法等方法,研究分析什邡近52年日照时数变化特征及其原因。结果表明：（1）年日照时数整体呈明显减少趋势,气候倾向率达-47.3 h/10 a;从21世纪初开始有显著减少趋势;夏季减少趋势最显著,气候倾向率达-27.9 h/10 a;月日照时数变化呈单峰特征。（2）年、夏、冬季日照时数检测到突变点,均呈显著减少趋势。（3）年日照时数与晴天日数、降水量呈正相关,与平均气温呈负相关;日出、日落时段日照时数明显减少与日出、日落方向障碍物增多、仰角增大有关。     

原阳县近40年气温、蒸发量变化和突变分析

为了掌握在气候变暖背景下原阳县气温及蒸发量近年的变化情况,利用原阳县气象局1971—2009年的逐月20 cm蒸发皿蒸发量、月平均气温的实测资料,分析原阳县蒸发量和气温的时间变化特征。结果表明：（1）气温整体呈上升趋势,1971—2009年近40年间平均气温上升了约0.4℃。20世纪70年代缓慢上升,80年代转为下降趋势,90年代以后升温趋势加快。季节上,春季、秋季和冬季的气温变化倾向率都为正值,分别为0.51℃/10 a、0.10℃/10 a、0.34℃/10 a。冬季增温最为明显,春季次之,但是夏季的变化倾向率为负值(-0.09℃/10 a)。（2）年蒸发量呈下降趋势,气候变化倾向率为-153.4 mm/10 a。其中,20世纪70年代缓慢下降,80年代下降趋势明显,90年代以后呈波动上升,自2001年又呈现出下降趋势。分析季节变化可以看出：以春季和夏季下降趋势最为显著,气候倾向率分别为53.9 mm/10 a和56.7 mm/10 a,秋季、冬季不太明显。采用累积距平对年平均气温和年蒸发量进行突变分析,发现1983年、1993年为气温突变年。其中,1993年突变最为显著,有偏冷期转为偏暖期。1986年为蒸发量突变年份,蒸发量由偏多期转为偏少期。     

临河地区气候变化及对春小麦产量的影响

为了揭示临河地区气候变化及对春小麦产量的影响,为当地春小麦种植提供科学依据。笔者利用1975—2009年的气候资料和春小麦单产资料,分析临河地区气候变化特征及对春小麦产量的影响。结果表明:临河地区年平均温度呈波动上升趋势,其变化倾向率为0.70℃/10 a,气温突变时间点为1993年,并且大于0℃积温平均以188.4(℃·d)/10 a的速度增加;平均年降水量为150.6 mm;日照时数总体呈波动下降趋势,年日照时数的倾向率为-38.4 h/10 a;春小麦气候产量呈"M"型,1993年以前气象产量相对较低,最低的年份为1987年,1996—2000年前后气象产量相对较高,2000年以后,气象产量呈逐渐降低趋势。     

山西省日照时数的时空变化特征

基于山西省109个气象站点1961—2010年的日照时数资料,笔者采用气候倾向率分析、M-K突变检测和空间插值分析等方法,分析了山西省日照时数的时空变化特征。结果表明:近50年来,山西省平均日照时数在年代、年、季尺度上都呈减少趋势,年平均减少幅度为64.16 h/10 a;四季日照时数中,夏季日照最多,冬季最少,各季变化中夏季减幅最大,春季最小;月变化为单峰型,最大值出现在5月;山西省日照时数年、季都存在由多到少的突变,年突变在1987年。山西省日照时数空间差异明显,表现为由南部到北部逐渐增加,南部地区少于北中部地区;大部分地区表现减少趋势,个别地区为增加趋势,其中年日照时数以潞城减幅最大,减幅为207.7 h/10 a。     

气候变化对陇东塬区冬小麦生长的影响分析

为了研究气候变化对冬小麦生长的影响,利用陇东塬区1981—2013连续33年冬小麦生育期观测资料及气候因子资料,采用线性回归、多项式函数、气候倾向率等方法,分析气候变化对冬小麦的影响。结果表明,33年来,冬小麦生育期内,平均气温显著增加,气候倾向率为0.75℃/10 a;有效积温上升,气候倾向率为45.79℃/10 a;降水总量下降,气候倾向率为-29.17 mm/10 a;日照时数增加,气候倾向率为25.75 h/10 a。气候变化引起陇东塬区冬小麦播种期和越冬开始期推迟,返青、拔节、抽穗、成熟期提前,冬小麦全生育期显著缩短,倾向率为-6.69 d/10 a;植株生长高度下降;植株密度,三叶期增加,其余发育期减少;分蘖数和大蘖数减少;越冬死亡率下降;不孕小穗率减少,籽粒数、千粒重、亩成穗率增加。1981—2013年陇东塬区冬小麦气候产量呈上升趋势,气候产量与生育期内平均气温呈负相关,与降水量、有效积温和日照时数呈正相关,水资源短缺是陇东塬区冬小麦生长的制约因素,温度是影响冬小麦产量的关键因子。     

福建省植物物候期对气候变化的响应

为揭示福建省植物物候期对气候变化的敏感性,基于福建省18个农业气象试验站气象资料（1961—2015年）及植物物候期资料,采用一元线性回归、多元逐步回归和M-K突变检验方法,探讨福建省植物物候期对气候变化的响应。结果表明：（1）近55年福建省年平均气温以0.18℃/10 a速率极显著上升,年降水量变化不明显,年日照时数以65.49 h/10 a的速率呈极显著下降趋势;（2）福建省不同植物各物候期的变化趋势存在差异,乌桕春季物候期普遍以(3.57~29.27) d/10 a的速率呈一致提前趋势,楝树、桂花、木棉春季物候期呈延迟趋势,秋季物候期变化规律不一致,各植物生长季均有所延长;（3）影响乌桕展叶始期关键气象因子是2 月、3 月平均温度(T2、T3)、日照时数(S2、S3)及秋末冬初的极端高温(Tmax秋末冬初),影响其落叶始关键气象因子为冬初（降水量、日照时数、极端高温）或物候期前2—3 月的平均气温、降水量,影响楝树展叶盛关键因子是Tmax2、T3、S2、R4,影响楝树落叶始关键气象因子为4 月、5 月、10 月降水量,影响木棉开花始和桂花展叶始的关键气象因子分别是Tmax上11和T2。植物物候期对气候变化的响应比较敏感,其突变点一般早于或同步于各气候因子的突变点,可作为气候变化的指示器。     

黄淮中部全年气候演变特征及农业应变措施——以商丘为例

为了评估黄淮中部地区全年气候变化演变特征并采取积极的应对措施,本研究以黄淮中部地区商丘市1963—2010年的气象数据为资料,开展了全年光照、气温和降水演变特征的研究。结果表明,光照时数以10年127.3 h在线性降低,但光照和气温不同年度间增减趋势不同,尤其是1991—2010年,光温增减幅度加大,其中年均气温总量的年均值分别较1963—1990年的年均值增加0.49℃较常年值增加0.64℃,而年日照时数平均值较1963—1990年的相应值和常年值分别减少264.54 h、298.41 h。降水量增速为10年13.1mm,多雨季节为夏秋,少雨季节为冬春。总体分析认为,全年全年光照时数可以满足两季作物的生长需求;受温度变化影响夏季农作物的生育期将延长,病虫危害加重,而小麦的生育期将缩短,冻害发生频率降低;全年降水有向淮河以南降水特征转变的趋势。针对降水时空分布和温度季节分布不均匀可能带来的影响,评估分析可行的适应措施。     

定西市1961—2020年日照时数变化特征分析

为分析定西市日照的变化特征，利用1961—2020年定西市安定区日照、降水、相对湿度、云量和水汽压等资料，采用线性趋势分析、Mann-Kendall检验和通径分析等方法，对定西市安定区1961—2020年日照时数的年代际、年际、季、月的变化特征进行分析，探讨了影响区域日照变化的主要气象因子。结果表明：1961—2020年，定西市年日照时数呈现明显的年代际变化特征，20世纪80年代和21世纪00年代日照显著偏少(P<0.05)，日照总体呈现波动减少趋势，线性倾向率为-10.7 h/10 a (P>0.05)，年日照时数最大值出现在1963年，为2790.2 h，最小值出现在1988年，为2159.7 h，极差810.5 h，年日照在1967年和1993年出现了突变；日照时数存在明显的季节变化特征，春季日照增多，线性倾向率为5.1 h/10 a，夏季、秋季和冬季一致减少，其中夏季减少幅度最大(-8.9 h/10 a)；月日照时数变化趋势存在差异，6月日照显著下降(P<0.05)，其他月份增加或下降趋势不明显(P>0.05)，降水、相对湿度、云量和水汽压与日照显著负相...     

雄安新区气候特征及变化趋势分析

为了更好地为雄安新区的规划和建设提供气候服务,本文以雄安新区3个国家气象站建站至2018年的逐日气象观测资料,系统分析了雄安新区的基本气候特征及其变化趋势;并采用2009—2018年精细化陆面同化数据和气候变化预估数据,分析了雄安新区最近10年以及未来10年降水量和气温的空间分布特征。结果表明：雄安新区平均年降水量480.8 mm,降水集中在6—9月;1961—2018年,雄安新区平均年降水量总体呈减少趋势,其中夏季减少趋势明显,而秋季增多趋势较为明显;预计未来10年,雄安新区大部分地区降水量增加。雄安新区年平均气温、平均最高气温和平均最低气温分别为12.6、18.7、7.3℃,年内（1981—2010年平均）,雄安新区7月份气温最高,1月份最低;1961—2018年,雄安新区平均气温、平均最高气温和平均最低气温总体均呈升高趋势,其中春季和冬季升温明显,其次为夏季,而秋季气温变化趋势不明显;预计未来10年,雄安新区气温将明显上升。雄安新区年平均日照时数2335.2 h,年内,春、夏季日照时数相对较多,秋、冬季日照时数相对较少;1968—2018年,雄安新区年日照时数总体呈减少趋势,其中秋季减少速率最快,春季相对最慢。雄安新区年平均风速1.7 m/s,年内,4月平均风速最大,1、8、12月相对最小;1961—2018年,雄安新区年平均风速总体呈减小趋势,其中冬季减小速率相对最大,夏季最小。     

锡林郭勒地区近50年气候变化分析

为了解锡林郭勒地区对全球气候变化的响应程度,并为生态资源的开发利用提供可靠的基础依据。根据锡林郭勒地区15个气象站1960-2009年基本气象观测资料,运用一元线性回归、线性倾向估计、相关分析等数理统计方法,分析锡林郭勒地区近50年气候变化特征。结果表明,气温变化呈显著上升趋势,增温速率为0.43℃/10年,地表平均气温上升约1.6℃,气候生长期平均增加了7.1天。与全球、北半球、中国变化趋势基本一致,气温变化幅度大于全球。四季平均气温均呈上升趋势,其中冬季和春季上升趋势最为明显,秋季次之,夏季变化最小。地面风速呈显著减小趋势,变化速率为-0.28 (m/s)/10年。降水量、日照时数、蒸发量无显著变化趋势。锡林郭勒地区近50年的气候变暖趋势明显,全球变暖的大背景是影响该地区气温变化的主要因素,个别气象要素的变化趋势和速率具有区域性差异。     

潍坊市冬小麦生育期气候因子变化特征及其影响分析

为了研究气候变化对冬小麦生产的影响,利用潍坊市1981—2010年连续30年冬小麦生育期观测资料及其生育期的气温、降水量、日照等资料,采用气候变化倾向率、三次多项式函数、线性回归等方法,分析潍坊市冬小麦生育期的主要气候因子变化特征及其对冬小麦影响,以期对冬小麦种植提供依据。结果表明,潍坊市冬小麦生育期平均气温年际变化呈上升趋势,气候倾向率为0.24℃/10年,降水量年际变化呈减少趋势,气候倾向率为-0.49 mm/10年,日照时数年际变化明显减少,平均每10年减少50.18 h;冬小麦全生育期显著缩短,每年缩短0.426天,苗期、返青期和灌浆成熟期缩短,越冬期、拔节孕穗期延长;冬小麦的气候产量呈下降趋势,气候产量与气温呈负相关关系,而与降水量和日照时数呈正相关关系。     

陇东塬区冬小麦生长量对气候变化的响应

为了研究气候变化对冬小麦的影响,利用陇东塬区1995—2013年连续19年冬小麦生长量资料及气候因子资料,采用气候倾向率、相关分析等方法,分析气候变化与冬小麦生长量的生理因果关系。结果表明,19 年来冬小麦生育期内日平均气温上升,气候倾向率为0.552℃/10 a;有效积温增加,气候倾向率为126.1℃/10 a;降水总量上升,气候倾向率为7.619 mm/10 a;日照时数减少,气候倾向率为-42.256 h/10 a。19 年来,陇东塬区冬小麦植物干重、生长率、叶面积、千粒重及气候产量均增加。各气候要素对生长量的影响在各发育期不同,营养生长期降水对冬小麦的生长起决定作用,随着生长发育进程,降水的影响逐渐减弱,积温、日照时数的影响逐渐增强,小麦气候产量与生育期内平均气温呈负相关,与降水量、有效积温和日照时数呈正相关。     

湘西州1960—2017年气候变化及对农业的影响

为掌握全球气候变暖背景下的湘西州气候变化特征,减缓和适应气候变化对农业生产带来的不利影响。[方法]本研究以湘西州8个县（市）气象台站1960—2017年逐日气象观测数据及古丈国家农业气象一级观测站的观测数据为基础,利用滑动平均、线性拟合、M-K检验、小波分析等,研究1960—2017年湘西州气温、降水、相对湿度、日照时数的变化特征及对农业的影响。[结论]结果表明：年平均气温升温趋势明显,1960—2017年升温0.81℃;气温的年代际变化明显,21世纪后气温明显上升;冬季、春季升温突出,夏季升温不明显;年降水量无显著趋势变化,年际波动较大;相对湿度、日照时数呈减少趋势。水稻、油菜生育期明显缩短,产量下降。[结果]气候变化对农业生产布局、作物生长、产量品质等均有一定影响。     

五台山站气候资料均一性检验及气候变化趋势分析

为了研究五台山站气候资料均一性及气候变化趋势,利用1957—2013 年五台山气象观测站的地面逐月气温和降水量,采用滑动T 检验、回归订正法、线性倾向估计、滑动平均法等方法,全面分析五台山站迁站前后气候资料均一性与气候变化特征。结果表明：（1）1 月、5—10 月降水量序列在五台山站迁站前后无显著差异,其余各气象要素序列在五台山站迁站前后存在显著差异。（2）从1998 年开始,五台山站因迁站导致气温观测值比1998 年前偏高约4.6℃,降水量观测值比1998 年前减少约12.5 mm。（3）五 台山年平均气温与四季气温呈上升趋势,平均每10 年上升0.32℃（年）、0.36℃（春）、0.18℃（夏）、0.31℃（秋）和0.50℃（冬）;年降水量与四季降水量呈现下降趋势,平均每10 年下降-36.8 mm（年）、-7.9 mm（春）、-37.3 mm（夏）、-11.4 mm（秋）和-3.8 mm（冬）。