南疆和田地区气候变化特征分析——以北部绿洲区为例

应用和田地区六个代表气象站1960-2008年逐月平均气温、降水量和相对湿度资料,采用线性倾向估计、Mann-kendall、累计距平、Morlet小波等方法分析了49a来和田地区气温、降水、相对湿度三要素年及四季的时空变化、突变及周期特性,结果表明:(1)自西向东呈现出气温下降、降水减少、湿度减小的分布规律;(2)气温、降水、相对湿度呈线性增暖、增多、增大的变化趋势,尤以冬季气温增暖、相对湿度增大,夏季降水增多较为明显;(3)气温、降水、相对湿度均表现出明显的年代际和年际周期变化,年际周期尺度较年代际振荡复杂且时期性明显;(4)49a来气温、降水、相对湿度均有突变发生,各要素年、季突变点及突变性有差异;(5)三要素之间,气温与降水、气温与相对湿度成反相关关系,降水与相对湿度成正相关关系。     

河北省棉花气候风险度及其变化趋势分析

为了更好地探讨河北省棉花生产中气候风险的时空分布规律,利用河北省21个棉花种植县1970—2011年气象和棉花产量数据,对棉花各个发育期气温、降水、日照及气候风险度及其时空变化趋势进行分析。结果表明：棉花各气候要素风险度降水最大,为0.138～0.267;其次为温度,为0.007～0.173;日照最小,为0.019～0.04。各个发育时期中各气候要素风险度不同,风险度时空变化趋势也有很大差别;风险度空间分布有明显的区域性特征,南部棉区高于中北部棉区,从历史变化趋势看降水风险度苗期和花铃期上升,其它发育期下降,其中蕾期、吐絮期下降比较明显;气温风险度除花铃期略上升外,其它略有下降;日照风险度除播种期外,均有上升趋势。该研究结果对于河北省棉花生产布局与科学决策具有重要的参考意义。     

新疆克里雅河径流量变化的气候响应

基于1957—2013年克里雅河源流区兰干水文站径流、气温、降水观测数据,运用小波分析、M-K突变等方法,以时间序列进行非线性、多尺度响应分析。结果表明:(1)克里雅河径流量和气温呈非线性显著上升,降水量和蒸发量略有上升。(2)在年际尺度上,源流区径流存在8 a周期,气温、降水存在12 a周期;在年代际尺度上,径流存在22 a周期,气温、降水、蒸发量存在28 a周期,同时蒸发量还存有22 a周期。(3)在年际尺度上,径流与降水成正相关,而与气温、蒸发量成负相关;在年代际尺度上,径流与气温相关性更高,受气温影响更显著。(4)在周期振荡上,气温与蒸发量具有一致性;在对气候变化响应上,径流对气温、降水、蒸发变化呈交错滞后响应,该模式对克里雅河径流有削丰补枯的调节作用。(5)与乌鲁木齐河相比,克里雅河径流较乌鲁木齐河在突变时间上存在近10 a滞后,20世纪90年代克里雅河流域气温的异常偏低是引起突变滞后的主要原因。     

景泰县近50年来气温、降水变化特征分析

采用线性趋势分析、Mann-Kendall、子波分析和功率谱分析等方法,分析了景泰县近50年年气温、降水的演变特征及对气候变暖的响应。结果表明:景泰年平均气温在1970年代中期发生了由降温到增温的转型,增温趋势明显,年平均气温增温率为0.32℃/10a。平均最低气温增温率高于最高气温,年平均日较差呈明显下降趋势,说明夜间增温高于白天增温。四季气温均呈上升趋势,但增温趋势表现出明显的季节非对称性,冬季增温最为显著,平均气温增温率达0.63℃/10a,为四季最高,秋季平均气温增温率为0.33℃/10a,春季为0.20℃/10a,夏季增温最小。降水量无明显的增减,但年际变化波动性较大。气温在1990年代中期发生增温的突变,降水没有突变现象发生。近50年来,景泰县气温的变化以8～10a、2～4a的周期振荡较强,年降水量变化的周期振荡以25a、9a、6a为主,在显著周期9a尺度上,两者为反位相变化结构,在5a时间尺度上自1990年代初期之后,降水与气温大致呈同位相变化。     

河北省棉花气候适宜度及其时空变化趋势分析

棉花为河北省重要的经济作物,与其它作物相比对气候比较敏感.选取河北省25个棉花县,对棉花各个发育期气候适宜度及其时空分布进行分析计算.结果表明:棉花从播种到吐絮降水适宜度比温度、日照适宜度明显偏小,尤以播种期和吐絮期最小,且变异系数最大.日照适宜度从播种到吐絮变化不大,较温度和降水适宜度高.多年适宜度的变化趋势为:温度适宜度缓慢上升,降水适宜度缓慢下降,日照适宜度在明显下降,气候综合适宜度同降水一致,在缓慢下降.降水适宜度高值区分布在北部棉区,低值区分布在黑龙港流域的部分地区;温度适宜度低值区在唐山大部,高值区在黑龙港流域;日照适宜度低值区在西部太行山丘陵棉区,高值区在东部棉区.     

新疆棉花生长中期低温冷害指标的初步研究

分析不同棉区严重气候减产年的地膜棉花中期发育进程、气象条件以及夏季(6～8月)冷害年对新疆棉花产量的影响.结果表明:当石河子棉区6月平均气温距平≤-0.5 ℃,阿克苏、喀什棉区5～6月气温持续偏低且月气温距平均≤-0.5 ℃时,棉花的开花日期滞后,其中喀什棉区棉花开花期比常年晚5天以上、石河子棉区和阿克苏棉区晚3天以上,这就出现了一般气候减产年.或当6～8月中至少有2个月的月气温为负距平、且6～8月的平均气温距平在0～-0.4 ℃之间时,3大棉区中近70%的年份可能出现一般气候减产年;而当6～8月的温度距平均为负值,且其平均气温距平≤-0.5 ℃时,3大棉区70%以上的年份可能出现严重的气候减产年.     

黄土丘陵区旱地春小麦气候适宜度及其变化特征——以定西市李家堡乡麻子川村为例

为应对气候变暖对农业生产的影响,定量评价气候要素对春小麦生长的影响,运用模糊数学理论和滑动平均模拟法,利用前人建立的气候适宜度模型,进行春小麦气温、降水、日照隶属度模型和气候适宜度模型的研究。结果表明：春小麦全生育期气温、降水适宜度呈下降趋势,而日照无明显变化趋势。生育期内日照适宜度最高,气温次之,降水适宜度最低。苗期降水适宜度最低,抽穗期次之,气温适宜度苗期最低,变异系数最大,表明苗期的降水和气温是影响春小麦生长的关键,其次是抽穗期。降水是制约旱地春小麦生长最关键的气候因素,且气候适宜度随气候变化呈下降趋势,并在各发育阶段和年际变化过程中都呈不稳定波动状态,对春小麦生长具有极显著的负效应。全球气候变化增加了黄土丘陵区春小麦生产的气候风险。     

1961-2014年黄土高原地区降水和气温时间变化特征研究

降水和气温是影响黄土高原地区生态建设的关键气象要素。以黄土高原73个气象站1961-2014年降水和气温实测资料为基础,采用Mann-Kendall法、Hurst指数和小波分析等方法,研究了降水和气温时间变化特征。结果表明:黄土高原地区年、春、夏及秋季平均降水量年际变化趋势均不显著(P>0.05),但冬季以1.41mm/10a的倾向率显著上升(P<0.01),且在1971年发生突变。年、春、秋、冬季平均气温均呈显著上升趋势,且突变时间发生于20世纪80年代中期和90年代中期。73站中,73.9%的站表现为朝着暖干化方向发展,19.2%的站呈现暖湿化态势,但冬季整个黄土高原暖湿化现象明显。降水量具有5a的第一主周期,气温存在13a的第一主周期。     

河北省冬小麦气候适宜度动态模型的建立及应用

运用模糊数学理论结合前人研究成果,建立了冬小麦温度、降水、日照隶属度模型和气候适宜度模型,分别计算了河北省冬小麦1960～2005历年全生育期和各发育期的温度隶属度、降水隶属度、日照的隶属度和气候适宜度.结果表明,河北省冬小麦温度隶属度和日照隶属度较大,光热资源一般条件下能够满足冬小麦生长发育要求,降水隶属度较小,降水条件是冬小麦产量形成的限制因素.冬小麦气候适宜度为下降趋势,10年下降速率为0.012.冬小麦各发育期气候适宜度以分蘖期、返青期、拔节期变化幅度较大,这与河北省的天气特点是一致的.     

汉中市近59年气候变化特征分析

采用汉中市1951～2009年气温和降水资料,对近59年汉中市气候变化特征进行了分析。结果表明:汉中市年平均气温以0.018℃/a的速度递增,1997年以后递增幅度更大。年降水量以2.96mm/a的速度递减,1990年以后递减趋势较明显。利用M-K法检验,近59年汉中市气温存在突变现象,突变点在1996年,而年降水量没有明显突变现象。针对气候变化,结合汉中市实际情况提出了一些参考性建议。     

近50年东北地区的气候变化事实检测分析

采用国家基准气候站和基本气象站的地面资料,系统地分析了中国东北地区1956年以来近地表主要气候要素演化的时间和空间特征。结果表明:东北近50 a来年平均气温变暖幅度约为1.5℃,增温速率接近0.3℃/(10 a),比北半球和全国同期平均增温速率明显偏高。气温增暖主要发生在最近的20余年。1956年以来东北平均降水量呈略减少趋势,降水变化的空间特征明显而相对稳定,黑龙江的漠河、内蒙古的海拉尔、赤峰的个别地区呈略增加以外,其他大部地区呈减少趋势,尤其黑龙江东部、吉林西部以及辽宁东南部地区降水减少明显。在降水量减少的同时,降水日数也同时减少。分析还发现,近50 a来东北平均的日照时数、平均风速、蒸发量、相对湿度等气候要素均呈显著下降趋势。各不同的气候要素都存在着年际和年代际变化振荡周期,对这些气候要素进行了突变检测,发现年平均气温在1988年发生了明显突变,气温突变首先是以最低气温突变开始的,说明气候变暖是以最低气温变暖开始的。降水量在1961年发生突变,降水量由多减少;降水日数在1994年发生了由多转少的突变;日照时数突变发生在1978年,之后日照时数呈变少趋势。     

Changes in terrestrial surface dry and wet conditions on the Loess Plateau(China) during the last half century

This paper,using a revised Penman-Monteith model,computed the terrestrial surface humidity index of the Loess Plateau(China) based on climatic factors of monthly mean temperature,maximum temperature,minimum temperature,relative humidity,precipitation,wind speed and sunshine duration observed on the plateau from 1961 to 2008.The temporal-spatial distribution,anomaly distribution and sub-regional temporal variations of the terrestrial surface dry and wet conditions were analyzed as well.The results showed a decreasing trend in the annual average surface humidity from the southeast to the northwest in the research area.Over the period of 1961-2008,an aridification tendency appeared sharply in the central interior region of the Loess Plateau,and less sharply in the middle part of the region.The border region showed the weakest tendency of aridification.It is clear that aridification diffused in all directions from the interior region.The spatial anomaly distribution of the terrestrial surface dry and wet conditions on the Loess Plateau can be divided into three key areas:the southern,western and eastern regions.The terrestrial annual humidity index displayed a significantly descending trend and showed remarkable abrupt changes from wet to dry in the years 1967,1977 and 1979.In the above mentioned three key areas for dry and wet conditions,the terrestrial annual humidity index exhibited a fluctuation period of 3-4 years,while in the southern region,a fluctuation period of 7-8 years existed at the same time.     

河北省冬小麦生长和产量对气候变化的响应

利用河北省1981-2007年冬小麦产量资料和冬麦区23个农业气象站点冬小麦全生育期观测资料、逐日气象资料,采用最小二乘法、相关分析、通径分析等方法,分析冬小麦生长发育和产量对气候变化的响应。结果表明:冬小麦冬前各生育期、北部麦区起身期、中南部抽穗－开花期平均气温下降,其他发育期平均气温升高;各发育期平均日照时数减少;降水总量冬前增加,冬后减少。冬小麦冬前生育期延后,冬后生育期提前;播种－分蘖期和抽穗－成熟期延长,其他发育期缩短,实际生长天数变化不大。不同生育期内气象要素对冬小麦发育进程和产量影响不同:气温是影响发育进程的主要气象因子,各发育期内均有较大影响;降水对返青后发育进程影响较大;日照主要影响灌浆成熟期。北部麦区气象产量主要受冬前分蘖期、越冬期、起身－拔节期的气温,开花－成熟期的气温和日照,拔节－抽穗期的降水量影响;中南部麦区气象产量主要受全生育期降水量(以返青－抽穗期最为突出)、开花－成熟期的气温和日照影响。     

河套灌区春玉米农业气候条件分析及适生种植区划

利用河套灌区两个观测站22 a玉米观测资料和相应气象资料,计算玉米各发育期气温、日照等要素的多年平均值,分析了各发育期适宜和不利条件。利用气候资料与气候潜力产量建立回归模型,通过地理信息系统进行玉米适宜种植分区,将河套灌区玉米种植分成最适宜区、适宜区和基本适宜区等三个种植区域,并提出了不同种植区域的生产建议。     

新疆北部棉花播种期热量指数预测研究

应用前期74类环流指数因子,考虑了统计模型中因子与预测量之间相关系数的不稳定性,用滑动集合回归方法建立了北疆棉区播种-出苗期间热量指数的集合回归预测模型。石河子、炮台、精河、博乐站1961-2006年的回归序列与实况序列的相关系数分别为0.804 0,0.756 2,0.850 3,0.825 2。4站1996-2005年的试报结果检验表明:集合回归预测模型的效果明显优于一级回归模型,而4站中又以博乐站的效果最优。应用前期月环流指数因子,经滑动相关建立的超级集合模型,对北疆棉区播种-出苗期间的热量指数有一定的预测作用,该方法在农业气象灾害预测等领域有推广价值。     

新疆棉秆循环经济利用的适宜模式探讨

新疆是我国最大的三片棉花种植区之一,具有丰富的棉花秸秆资源。开展棉秆的高效综合利用不仅对发展新疆农业循环经济、改善和提高新疆棉区农业资源利用效率、开辟新的资源、提高农业综合生产能力、建设节约型社会具有重要意义,而且可增加棉区农民收入、促进区域经济的协调可持续发展。通过综合分析国内外棉秆利用现状,总结出工业、农畜牧业和能源利用为三种主要发展方向,并据此提出了棉秆循环利用的理论模式。鉴于新疆棉秆现行利用方式主要局限在直接焚烧和还田两方面,并且二者均存在一些技术与经济上的制约和不良环境后果。因此,将棉秆循环利用的理论模式和本地区实际相结合,探讨适合于新疆棉秆循环利用的适宜模式无疑具有十分重要的现实意义。     

西藏参考作物蒸散量时空变化特征与影响因素

为深入认识西藏参考作物蒸散量(ET_0)的变化特征,采用联合国粮农组织1998年推荐的Penman-Monteith公式计算西藏37个气象站点32 a(1981—2012年)的逐日ET_0,通过联合国防治荒漠化公约提出的全球干旱指数(UNEP)进行气候评价,利用空间插值及Mann-Kendall趋势检验法对西藏及各气候区ET_0时空变化特征进行分析,并通过偏相关分析法对其主要影响因素进行探讨,结果表明:西藏共分为特干旱、干旱、半干旱、干旱半湿润、湿润半湿润和湿润气候区,主要为半干旱气候区。近32 a参考作物蒸散量整体呈减小趋势,变化趋势为-1.508 mm·a~(-1),可将32 a分为3个时段,1981—1989年处于高蒸散阶段,1989年后处于低蒸散阶段,2005年起又持续回升。西藏西部到东部,年际ET_0呈减小趋势。各气候区气象因子的影响基本符合平均气温日照时数平均风速相对湿度,且平均气温、日照时数及平均风速在干旱区的影响较湿润区更为显著。     

海岛棉与陆地棉干物质积累与氮素吸收分配的特点

以新陆中75号、新陆中54号、新海35号和新海48号为材料,研究陆地棉与海岛棉在相同管理条件下干物质积累与氮素吸收分配的特点。结果表明:陆地棉干物质积累总量在全生育期内均高于海岛棉,生殖器官干物质所占比例在生育前期小于海岛棉,后期逐渐大于海岛棉;氮素积累总量在全生育期内陆地棉均大于海岛棉,生殖器官氮素积累比例在生育前期为陆地棉小于海岛棉,后期逐渐大于海岛棉。与陆地棉相比海岛棉营养器官干物质以及氮素积累比例较大,不利于生育后期生殖器官干物质的积累与分配,从而影响棉花产量。因此,在大田管理中应注意在生育后期加强对海岛棉的水肥管理。