近42年万山区农业气候资源变化特征分析

利用万山区国家气象观测站1978—2019年地面气象观测资料,采用滑动平均法、线性倾向估计法、M-K检验法、滑动t检验等方法分析万山区与农业生产密切相关的光、热、水指标的气候资源特征值.结果表明,近42年万山区年平均气温总体呈上升趋势,平均增长率为0.25℃/10 a,2002年为突变时间点,其中春季升温明显;降水量平均增长率为27.5 mm/10 a,变化趋势不明显;日照时数总体呈下降趋势,平均下降率为54.0 h/10 a,2010年为突变时间点,其中秋季下降趋势显著;稳定通过5℃初日每10年推后1 d,稳定通过10℃初日每10年提前4 d,稳定通过15℃初日每10年提前4 d、终日每10年推后3 d.稳定通过5、10、15℃的初日至终日持续天数增长率分别为5、6、6 d/10 a.稳定通过0、5、10、15℃的活动积温变化显著,倾向率分别为110.6、99.8、117.2、131.9(℃·d)/10 a,稳定通过20℃活动积温变化不显著.     

未来气候变化对四川省水稻生育期气候资源及生产潜力的影响

【目的】开展气候变化背景下四川省水稻生育期气候资源及生产潜力时空变化趋势的预测,为未来应对气候变化及水稻生产宏观决策提供重要的理论依据。【方法】研究选取区域气候模式PRECIS输出的未来A2和B2气候情景(2071-2100年)及基准气候条件(1961-1990年)气象要素资料,利用联合国粮农组织(FAO)推荐的方法和侯光良的方法,分析了四川水稻生育期内主要气候资源(≥10℃积温、日照时数、降水量、参考作物蒸散量和缺水率)和水稻生产潜力(光合、光温和气候生产潜力)的时空变化特征。【结果】与基准年气候条件相比,在A2和B2 2种气候情景下,2071-2100年四川省水稻生育期内≥10℃积温、日照时数、参考作物蒸散量和水稻缺水率均呈增加趋势,而降水量在大部地区呈减少趋势,未来四川水稻受干旱灾害的风险可能加大;水稻光合、光温和气候生产潜力呈增加趋势。【结论】未来四川气候资源变化对水稻的增产有利。     

近47年本溪地区作物生长季气候变化特征

本文利用本溪地区3个气象观测站1971～2017年4月至9月气温、降水、日照、无霜期等常规气象观测资料,对该地区作物生长季气候变化进行分析。结果表明：近47 a本溪市、本溪县、桓仁县作物生长季平均气温及≥5℃、≥10℃、≥15℃积温均呈增温趋势；降水量均呈下降趋势；日照时数本溪市、本溪县上升趋势,桓仁县下降趋势；无霜期终日提前,初日后延,日数增多。     

基于Morlet小波的北安市农业气候资源周期变化及趋势分析

根据黑龙江省北安国家基本气象站、农场气象站、区域气象站1959—2019年各项气象资料,采用小波分析法进行周期分析,采用一元线性拟合和二次多项式拟合进行线性趋势分析,对北安市近61年影响作物生长的农业气候资源进行分析。结果表明,近61年北安市作物生长季气温波动变化总体呈上升趋势;北安市积温呈显著上升趋势,以每10年70(℃·d)的幅度缓慢上升,2000年以来处于较高水平,积温上升使热量资源表现出总体增加趋势。降水量呈现不显著下降趋势,小波分析生长季各月及季总降水量表现出周期变化。日照时数呈现周期变化的特点,线性趋势略呈减少。初霜日变化趋势是逐年延后,终霜日变化趋势是逐年提前,无霜期天数呈现周期变化,总体呈现增加趋势。     

南疆阿拉尔垦区棉花生育期气候资源变化特征分析

为探明气候变暖背景下南疆阿拉尔垦区棉花生育期气候资源动态变化规律,选取1990—2020年南疆阿拉尔垦区棉花生育期数据和同期地面气象数据,采用最小二乘法、Mann-Kendall非参数突变检验、滑动t检验和显著性分析方法,对南疆阿拉尔垦区棉花生育期气候资源动态变化及其突变进行了分析。结果显示：1990—2020年南疆阿拉尔垦区棉花全生育期降水量呈极显著增加趋势,相对湿度呈显著减小趋势,分别变化6.377 mm/10 a和1.583%/10 a,最高气温、最低气温、平均气温和积温均呈不显著增加趋势,气温日较差和日照时数均呈不显著减小趋势,主要表现在同期棉花播种－出苗期最高气温、平均气温和积温均呈极显著增加趋势,最低气温呈显著增加趋势;出苗－现蕾期气温日较差呈极显著增加趋势,积温和降水量均呈显著增加趋势;现蕾－开花期最高气温和降水量均呈极显著增加趋势,积温、气温日较差和日照时数均呈极显著减少趋势,平均气温呈显著降低趋势;开花－吐絮期降水量呈极显著增加趋势,气温日较差呈极显著减小趋势,相对湿度呈显著减小趋势;吐絮－停止生长期最高气温、降水量和日照时数均呈极显著增加趋势,其他时段各气候要素变化均不明显。1990—2020年南疆阿拉尔垦区棉花播种－出苗期最高气温、最低气温、平均气温、积温和日照时数分别在2014、1998、2012、1997和1998、2005年出现突变,出苗－现蕾期日照时数在2008年出现突变,现蕾－开花期最高气温、降水量、日照时数和积温分别在2001、2001、2007和2003、2010年出现突变,开花－吐絮期、吐絮－停止生长期和全生育期各气候要素均未发生显著突变。棉农应结合垦区棉花生育期气候资源量值及其动态变化规律适时调整田间管理措施。     

气候变化对静宁县苹果的影响分析

利用1991—2020年静宁县逐日温度、降水量、积温、无霜期、日照时数、晚霜日终日等资料，用线性趋势函数对当地30年气候变化进行了分析研究，对年平均气温和年降水量进行突变检验。结果表明，本地区气候呈暖湿特征，30年平均温度为8.2℃，气温以0.223℃/10 a的速率升高，未发生突变。≥10℃年活动积温以26.189℃·d/10 a的速率增多。30年平均年降水量446.1 mm，降水年际增多趋势比较显著，气候倾向率为63.02 mm/10 a，降水在2018年发生突变，进入异常增多时期；年平均无霜期为170 d，呈增多趋势，气候倾向率为12.389 d/10 a，晚霜冻终日主要出现在4月中下旬并以-4.285 d/10 a的速率提前，苹果生长期内4—10月日照时数呈现弱减少趋势。虽然晚霜冻呈弱提前趋势，但气候变暖，苹果开花期明显提前，综合分析，苹果遭受春季冻害的风险增大，苹果生长期日照减少，对苹果生长不利。     

气候变化对长江中下游地区水稻产量的影响

为了揭示区域气候变化对长江中下游地区水稻产量的影响及水稻相对气象产量波动的原因,采用统计分析方法和小波变换方法分析了近60年来长江中下游地区水稻产量、水稻生长季内平均气温、降水量、气温日较差以及≥10℃活动积温的年际变化以及水稻产量与区域气候变化之间的时频结构特征。结果表明,近60年来长江中下游地区水稻产量呈波动增长趋势;20世纪80年代以后水稻生长季内平均气温升高、≥10℃活动积温增大,降水量减少趋势不明显,气温日较差呈显著下降趋势。水稻产量和区域气候变化均存在年际和年代际尺度变化周期,且两者之间的时频特征存在一定的相似性;交叉小波分析表明,水稻产量与区域气候变化之间存在2~4a、6a、8a、12a和14a尺度的共振频率,且多以正相关关系为主,但在局部时域中也存在不同频率尺度的负相关,两者之间的相关关系和相关程度随振荡频率尺度的不同而不同。长江中下游地区水稻产量波动与区域气候变化密切相关,气候变暖导致热量条件改善对水稻产量的影响大于降水量减少对水稻产量的影响。     

1981—2020年精河县枸杞生长季农业气候资源的变化特征

【目的】探明精河县农业气候资源的变化特征,为当地枸杞产业应对气候变化提供科学依据。【方法】利用精河县气象站1981—2020年逐日气象资料,采用Mann-Kendall突变检测和气候倾向率等方法,分析枸杞生长季农业气候资源的变化特征。【结果】1981—2020年,枸杞生长季气温为19.7～23.5℃,平均气温21.5℃,气候倾向率为0.4℃/10 a;≥10℃积温3 062～4 400℃·d,平均3 845.6℃·d,≥10℃积温气候倾向率为162.6 ℃·d/10a,≥10℃积温日数气候倾向率为4.6 d/10a;平均气温、≥10℃积温及其日数随年份增加呈明显升高趋势,且均在2004年发生由低到高的显著突变。1981—2020年精河县初霜日推迟,气候倾向率为2.8 d/10a;终霜日提前,气候倾向率为-3.0 d/10a;无霜期延长。枸杞夏果成熟期间高温日数增加,生长季降水量呈微弱增加趋势,年代变化趋势不明显,但波动较大。日照时数在1999年发生突变,呈显著增多趋势。枸杞生长季降水主要集中在6月和7月,气候倾向率分别为-0.4 d/10a和2 d/10a。【结论】气候变化背景下,精河枸杞生长季热量资源的增加有利于提高枸杞产量,但枸杞萌芽展叶期遭遇霜冻风险增大,4月需加强霜冻灾害防范。夏果成熟期间高温日数增加,需关注高温对枸杞幼果生长发育造成的不利影响。7月降水量增加,对枸杞产量形成有一定影响。     

江西省近35年双季早稻气候资源变化及其生育期响应

为研究气候变化背景下江西省早稻气候资源的变化特征,以江西省69个气象观测站1981—2015年3—7月逐日气象观测数据和14个农业气象观测站的早稻生育期观测数据为基础,分析江西省近35年早稻生育期气象因子的时间变化,稳定通过10℃初日及3—7月积温、降水量、日照时数的时空分布规律。结果表明,早稻生育期在年际上有不同程度提前,赣北较赣南更为明显,时间上以21世纪初最为明显,且整个时段内各地稳定通过10℃初日均明显早于播种期。MK突变检验的结果表明,积温显著突变时间为2000年左右,降水量和日照时数则呈现波动性变化,结合线性拟合分析,1981—2015年3—7月积温呈极显著增加趋势,其气候倾向率为57.33℃·d/10年,但2000年前后时段内积温升高并不显著;降水量呈现减少-增加交替的周期性变化;日照时数总体略有减少,其中2000年以来以-72.58 h/10年的趋势显著减少。空间上,积温总体表现为南高北低,20世纪90年代和21世纪初赣南中部和赣中以北区域积温均有明显升高;降水量高值区主要位于赣东北,低值区主要分布在赣北北部和赣西南,日照时数呈现北多南少的特点,降水量和日照时数的空间分布均存在年代际波动周期,从20世纪80年代起降水量表现为先增后减再增,日照时数则表现为先减后增再减。气候变化导致农业气候资源的变化,研究可为江西早稻调整和优化耕种制度,充分利用气候资源、趋利避害提供理论支撑和技术指导。     

GIS技术在农业气候资源分析中的应用

本文利用GIS技术对泰安市气候资源即日照时数、年平均气温、≥0℃积温、≥10℃积温、温度年较差、年降水量和春、夏、秋、冬四季降水量等气象资料进行了分析研究,得到了气候资源分布图,直观的体现了泰安气候资源的空间分布特征:泰安气温总体分布南部高于北部,西部高于东部,山区气温偏低。降水总体呈从西向东递增趋势,四季降水极不均匀,主要降水集中在夏季。年日照时数总体分布北高南低。     

湘潭市农业气候资源变化分析及其对双季稻生长的影响

[目的]分析湘潭市农业气候资源变化及其对双季稻生长的影响。[方法]利用1961～2010年湘潭市3个国家气象观测站的气象观测资料,计算分析双季稻生长季的热量资源（主要包括农业生长界限温度和生长季积温等）、水资源、光资源的变化趋势及其变化对双季稻生长的影响。[结果]稳定通过11℃初日提前,稳定通过20℃终日推迟,稳定通过8℃初日、22℃终日变化不大,10℃初日至20℃和22℃终日持续日期延长,活动积温增加,降水量增加,日照时数减少,但除稳定通过11℃初日、日照时数减少通过显著性检验外,其余均未通过。[结论]湘潭双季稻的安全生长期将有所延长,可将种植品种中早熟品种换成生育期相对较长、产量相对较高的中熟或迟熟品种．将有利于提高双季稻的单产。     

长沙早稻生长季气候资源变化特征及预测分析

利用1961~2015年早稻生长季内平均气温、降水量、日照等资料,采用M-K非参数检验、R/S方法及小波变换等方法分析了长沙地区早稻生长季农业气候资源的变化情况。结果表明:长沙地区,1961~2015年期间,热量资源上升趋势显著,在2001年发生突变,稳定通过10℃初日明显提前,突变年份出现在2005年;降水量的波动变化存在28和5 a时间尺度的主周期,目前处于雨水偏多期,未来9 a内呈逐渐转少趋势;日照时数存在15、22 a时间尺度的周期波动变化。根据上述结果建议:早稻播种期可提前5~7 d;可将早稻早熟品种换种生育期相对较长、产量相对较高的中迟熟品种,以提高早稻产量。     

气候变化对吉林永吉水稻主要发育期及产量的影响分析

利用吉林市永吉县农业气象站1981-2018水稻生长季气温、降水量、日照时数资料,1990-2018年水稻播种、抽穗和成熟的具体日期以及1994-2018年水稻产量资料,采用线性回归法分析气候变化对水稻生育期和产量的影响。结果表明,1981-2018年永吉县水稻生育期内的平均气温和降水量呈现出逐年增加的趋势,增加趋势较为显著;日照时数呈现出逐年减少的趋势,但是减少幅度不太明显;1990-2018年永吉县水稻播种期、抽穗期和成熟期均呈现出逐年提前的趋势,只是提前幅度不尽相同,其中以播种期提前幅度最大,其次是成熟期,抽穗期提前幅度相对较小;水稻全生育天数呈现出逐年增加的趋势,增加幅度为0.177 d/10年,变化不太明显;1994-2018年永吉县水稻理论产量和实际产量均呈现出逐年增加的趋势,分别增产18.559和14.872 g/m2,两者增加幅度有一定的差异,其主要原因可能与温度、降水量、日照时数等气象因素相关。     

四川西南地区热量资源分析

利用四川西南地区1960至2007年7个气象观测站点的逐日气温资料,分析了该地区日平均气温稳定通过0、5、10℃的初日、终日、持续日数、积温的年际变化、空间变化特征。结果发现,四川西南地区≥0℃、≥5℃、≥10℃的积温变化均呈增加趋势;在这48年里,1998～2007年是热量和持续日数增加幅度最大的时期,其中四川西南的东、西部地区≥0℃、≥5℃、≥10℃的平均年积温增加幅度最显著,中部的西昌平原地区次之,盐源地区增加最少;≥5℃的初日提前、终日推迟、持续日数增加最显著;在空间上,东、西部地区≥5℃、≥10℃的持续日数增加最显著。     

基于ArcGIS的川西高原阿坝州农业气候资源推算

运用ArcGIS对川西高原阿坝州的主要农业气候资源光、温、水要素进行推算,建立小网格推算模型推算了年平均气温度、≥0℃和≥10℃积温、≥0℃和≥10℃积温天数、地面年平均温度、年日照时数,用反距离权重插值方法推算年总降水量。结果表明,基于Arc-GIS的阿坝州农业气候资源推算结果较传统方法推算的结果更加精细、准确,应用更加广泛、方便。     

毛乌素沙地植被物候动态及其对气象因子变化的响应

目的监测沙区区域植被物候,并确定植被物候与气候要素的关系,对理解沙区生态系统对气候变化的动态响应至关重要。方法本研究利用1982年1月至2015年12月的归一化差值植被指数(NDVI)时间序列数据,通过高阶曲线拟合的方法提取毛乌素沙地植被物候,包括生长季开始日期、结束日期和长度,分析其时间变化和空间特征,并利用偏相关性分析法确定其与气象因子(气温和降水量)的关系。结果毛乌素沙地植被生长季开始日期集中在第96~144天,生长季结束日期集中于第280~300天,生长季长度介于135~195d。从东到西生长季开始日期逐渐推迟,生长季长度逐渐缩短,生长季结束日期没有明显变化。在过去34年中,毛乌素沙地植被生长季开始日期和长度分别呈现显著提前和延长的趋势,分别为0.54和0.94d/a,生长季结束日期呈现推迟趋势,但该趋势并不显著。毛乌素沙地植被的生长季开始日期主要受2—4月的平均气温影响,结束日期主要受8—10月的累计降水量的影响。结论毛乌素沙地植被物候特征发生了明显变化,主要体现在生长季的提前和延长,这对该区域植被恢复与荒漠化的逆转具有一定的促进作用。      

额济纳旗气候变化特征分析

以额济纳旗地面气象站近50a的气象观测数据为基础资料,运用累积距平法和小波分析法,对该地区的气候变化特征进行了分析.结果表明:在研究时段内,额济纳旗气温先减小后增加,其减小阶段平均每年累积距平值减小0.698℃,增加阶段平均每年累积距平值增加0.911℃,研究时段内气温整体呈上升趋势,其幅度为1.61℃;降水和相对湿度整体趋势变化不明显,但中间年份波动性较大;蒸发量、风速和日照时数都先增加后减少,其先后平均每年累积距平增、减值分别为236.72、294.26mm,0.55、0.40m/s,48.87、53.37h,且整体呈减少趋势;额济纳旗近50a气温、蒸发量、风速、日照时数和相对湿度的突变年份分别为1986年、1978年、1980年、1986年、1969年;气温、降水、风速和相对湿度在它们各自的不同时段都存在较明显的周期,其周期分别为:5～8a和12～16a、3～5a和6～10a、6～8a和10～16a、5～6a和8～12a.     

河西走廊东部近52年热量资源变化特征

[目的]研究气候变暖背景下河西走廊东部热量资源的变化特征。[方法]利用1959～2010年河西走廊东部5个气象站日平均气温资料,得出各年代稳定通过10、0℃积温及其持续天数和起止日期分布的变化,进而分析了气候变暖背景下河西走廊东部热量资源的变化特征。[结果]河西走廊东部气温持续增暖,线性趋势达0.34℃/10a,较我国大部分地区更为显著,且与各热量资源指标有较好的相关性。气候变暖使得河西走廊东部稳定通过10、0℃积温显著升高,且稳定通过10、0℃积温的起始日期提前、终止日期延后,使得稳定通过10、0℃积温的持续天数显著增加,特别是0℃积温终止日期延后比起始日期提前更显著。[结论]河西走廊东部热量资源的增加有利于当地粮食产量的稳定提高。     

沈阳地区农业气候资源分析

利用沈阳地区1981—2010年气候资料,应用GIS和线性气候倾向率方法对年日照、≥10℃积温、温度、降水等气候资源进行诊断分析。结果表明,近30年来沈阳地区日照时数呈现逐年减少的趋势,日照时数的年际变化存在明显的季节差异,春季、夏季、秋季均呈现减少的趋势;≥10℃积温、平均温度、平均最高温度、平均最低温度均呈逐渐升高的趋势,沈阳地区呈现出"暖干"状态;降水量呈减少趋势,趋势并不剧烈,但地域差异较大。     

浙江省农业气候资源时空变化特征研究

基于浙江省20个气象站点1961-2010年的逐日气象数据,分析了浙江省农业气候资源的时空分布特征和变化规律。结果表明: 气候变暖背景下,浙江省气温显著升高,≥10℃积温增加,气温稳定≥20℃终日延迟,作物气候生长期增长。热量资源要素在空间上具有一定的纬向分布特征。1961-2010年浙江省日照时数年际间呈显著下降趋势,其中以金衢盆地与台州玉环地区减少最为明显;年均降水量增加,降水天数减少,雨日平均降水强度年际间呈明显上升趋势,以舟山及嘉兴-宁波-台州沿海增速最大。沿海岛屿及金衢地区的参考作物蒸散量较高,丽水地区最少。1961-2010年全省平均湿润指数为164,整体上表现出增加趋势。本研究结果可为浙江省农业种植区划、生产布局调整及制定气候变化对策提供参考。