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。     

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.     

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。     

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。     

近51 a伊犁河谷热量资源时空变化

基于伊犁河谷10个气象站1960-2010年年平均气温、≥0 ℃和≥10 ℃积温及无霜冻期气象资料,采用线性趋势分析、[WTBX]t-检验、[WTBZ]Kriging空间插值等方法,对伊犁河谷近51 a的热量资源时空变化特征进行分析。结果表明：① 热量资源的空间分布总体呈现平原地区多山区少的特点;② 近51 a伊犁河谷的热量资源呈增加趋势,年平均气温、≥0 ℃和≥10 ℃积温及持续日数、无霜冻期分别以0.43 ℃·（10a）-1、89.9 ℃·d·（10a）-1、88.0 ℃·d·（10a）-1、4.0 d·（10a）-1、3.2 d·（10a）-1和5.4 d·（10a）-1的倾向率上升,51 a来分别增加了2.2 ℃、458.5 ℃·d、448.8 ℃·d、20.4 d、16.3 d和27.5 d。并且各热量资源要素在20世纪90年代中后期发生突变,突变后年平均气温、≥0 ℃持续日数和无霜冻期在平原地区增幅最大,在山间盆地增幅较小。≥0 ℃与≥10 ℃积温在丘陵地区增加最明显,在山间盆地增加最少。而≥10 ℃持续日数在山间盆地增加最多,在平原地区增加最少。     

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。     

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。     

中国西北地区近43年气候变化及其对农业生产的影响

选取西北地区171个地面测站1961～2003年历年月平均气温、最高气温、最低气温、降水量,≥0℃、≥10℃积温和<0℃负积温等指标,分析近43年气候变化特征.月平均气温、最高气温、最低气温、≥0℃、≥10℃积温,1987～2003年比1961～1986年的平均值明显增高(多),尤以最低气温增幅最大,冬季升温幅度大于夏季,西北地区气候变暖主要来自于最低气温的贡献;<0℃负积温明显减少;降水量西部增多、东部减少,分界线与黄河走向基本一致.西北地区西部呈暖湿变化趋势,东部呈暖干变化趋势,喜温作物面积扩大,越冬作物种植区北界向北扩展.     

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...     

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。     

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。     

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。     

新疆棉区秋季热量条件及其对棉花产量的影响

本文通过对新疆棉区秋季热量条件的分析 ,探讨了其对棉花产量的影响。得出 :( 1 )九十年代以来 ,虽然气候变暖 ,但秋季气温不稳定性加大。 ( 2 )喀什、阿克苏、巴州棉区中 ,以喀什棉区秋季热量条件最好 ,阿克苏棉区较差。影响棉花产量的秋季热量条件 ,巴州棉区是 9月气温和从开花至 1 5℃终日的≥ 1 5℃积温 ;阿克苏棉区是棉花生长的基本热量条件 ,即≥ 1 0℃积温的多少 ;喀什棉区是花铃期适宜温度 2 0℃持续时间的长短 ,积温的多少     

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。     

长白山北坡气温的垂直变化

利用HOBO Onset自动温度记录仪于2009年5月～2010年5月对长白山北坡6个海拔梯度的气温,间隔30min进行连续监测。结果显示:长白山年平均气温直减率为0.3℃/100m。平均最高气温及全年日平均气温沿着海拔梯度成二次曲线性变化,而月平均最低气温与海拔呈明显的线性负相关,极端温度沿海拔高度变化不明显。月平均日较差沿着海拔高度显著降低,中低海拔月平均日较差值较大。日平均气温≥0℃、≥5℃和≥10℃的积温沿海拔高度呈二次曲线性变化,且这些积温天数都表现为随海拔升高而降低,变化速率约为4d/100m。     

极干旱区气候变暖与种植业结构变化趋势分析——以敦煌市为例

利用敦煌国家基准气候站1971~2008年地面气象观测资料,采用温度距平时间序列及线性趋势拟合等方法,对敦煌年平均气温、平均最高气温、平均最低气温和≥10℃积温的变化趋势进行了分析。结果表明,年平均气温,平均最高气温,平均最低气温均呈波动上升趋势,递增率分别为0.46、0.38℃/10a和0.60℃/10a。≥10℃积温呈明显的增加趋势。同时利用敦煌市统计局提供的农作物种植面积资料,对其时间演变序列进行分析,得出自1998年以来,由于受社会需求增加和气候变暖等因素的影响,粮、棉、蔬菜等农作物的种植结构发生了根本性变化。20世纪90年代以前,敦煌农作物种植面积的布局顺序为粮、棉、蔬菜;进入21世纪以后,农作物种植面积的布局顺序改变为棉、蔬菜、粮。由此可见:社会需求增加和气候变暖对极干旱区农作物种植结构的变化有重大影响。