北疆地区近41年来积温变化趋势特征研究

本文选取新疆北疆地区19个气象站台的1961-2001年的气象资料,经过处理分析了北疆地区积温的变化趋势。本文选取了≥10oC活动积温∑T10及≥10oC持续日数D10来表示新疆北疆地区积温变化,并进行了分析。结果表明:近41年北疆的积温变化是明显的,日平均气温≥10℃界限温度初日普遍提前,积温显著增多,生长季明显延长。通过小波分析得出积温的变化周期为8年。还得出了积温与持续期的一元线性回归方程。通过研究,分析出积温变化对北疆地区的农业生态环境的利弊关系。     

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。     

甘肃、内蒙古西部与青海近代积温变化趋势分析

利用甘肃、内蒙古西部与青海省45个站点的月平均气温资料,计算了1960-2000年稳定通过O℃(T≥0℃)和稳定通过10℃(71≥10℃)的积温,并对其变化趋势及突变进行了分析.结果表明:研究区的积温存在明显的变化趋势,20世纪80-90年代以来,积温呈波浪式上升;积温的大小与持续期的长短关系密切,两者变化趋势相吻合;且由于各区地理位置的不同,积温和持续期由北向南呈现梯度变化,曲线变化趋势大致相同,而Ⅲ区(青海南部)的积温与持续期变化趋势则明显不同于I区(内蒙古、甘肃)、Ⅱ区(青海).最后采用Mann-Kendall方法对I.Ⅱ,Ⅲ区内T≥0℃及71≥10℃的积温变化进行了突变分析,得出此3个区突变时间大致发生在1996年附近,其后气温上升趋势加快.     

宁夏近40多年积温及不同积温期降水量变化研究

选取宁夏22个地面气象站1961~2005年逐日平均气温、逐日降水量资料,统计计算日平均气温稳定通过0℃和10℃期间的积温,结果表明:随着气候的变暖,宁夏各地≥0℃和≥10℃积温呈明显增加趋势,近19 a增加显著;≥10℃积温不同等值线明显向地势较高地区移动,喜温作物面积扩大;积温持续日数明显增加,有利于作物的成熟;≥0℃和≥10℃积温期间降水量主要在部分干旱地带增加,这有利于干旱地带农牧业生产和植被恢复。     

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。     

天水市1961-2010年积温变化特征

运用天水市7个国家基本(一般)气象站1961-2010年温度资料,借助于气候变化率、Mann-kendall等方法,对该地近50年农业气候热量资源变化规律进行了分析。结果表明:1961-2010年,该地年平均气温、年平均最低气温呈明显上升趋势;≥0℃的积温及≥0℃的日数、≥5℃的积温及≥5℃的日数、≥10℃的积温及≥10℃日数均有明显增加趋势;<0℃的积温及<0℃的日数呈减少趋势。气温升高、正积温及其天数增加和负积温及其天数减少有利于农业生产。建议根据气候变化,科学调整种植结构,充分利用农业气候热量资源。     

榆林地区近43a玉米气候资源变化特征分析

基于榆林地区8个气象站1970—2012年日平均气温、≥10℃初日和≥14℃终日气象资料,计算80%保证率下≥10℃初日、≥14℃终日、全生育天数及≥10℃积温,采用线性趋势分析、累积距平、t检验和基于Surfer的空间插值等方法对榆林地区近43 a春玉米气候资源时空变化特征进行分析。结果表明:近43 a榆林≥10℃初日以~(-1).9 d·10a~(-1)倾向率呈显著提前趋势,1992年发生突变性提前,≥14℃终日有推后趋势,1981年发生突变性推迟。春玉米生育期天数和≥10℃积温分别以2.1 d·10a~(-1)和83.12℃·10a~(-1)的倾向率呈显著增加趋势,分别于1986年和1995年发生突变性增加。突变前后各要素变化量区域差异明显,≥10℃初日提前幅度和≥14℃终日推后幅度均呈由西北向东南递减分布特征;生育期天数及≥10℃积温增幅呈现西多东少的特点。80%保证率下≥10℃初日呈逐渐提前的年代际变化特征,2001—2012年80%保证率下≥10℃初日较20世纪70年代提前3~9 d,玉米适宜播种期为4月23日至26日。80%保证率下的≥14℃终日20世纪80年代出现最晚,较其它年代推后3~14 d。近43a间80%保证率下春玉米全生育期天数榆林西北部增加6~16 d,东南部增加3~4 d。近12 a来80%保证率下春玉米生育期≥10℃积温较70年代普遍增加200℃~483℃,使玉米熟制和布局发生变化,种植界限西移,范围扩大。     

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。     

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。     

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...     

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。     

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。     

石河子地区年冻融指数的多尺度变化特征

基于石河子地区各气象站点1961─2013年的逐日平均气温数据,计算年冻融指数,并利用集合经验模态分解(EEMD)分析其多尺度变化特征。结果表明:在过去53 a,石河子地区冻结指数和融化指数的年际变化明显,其中冻结指数总体呈减少趋势,融化指数总体呈增加趋势,气候倾向率分别为-3.84℃·a-1和8.64℃·a-1。在年际变化上,冻结指数年际波动较大,其变幅为820~1 900.7℃;融化指数年际波动较小,变幅为3 518.8~4 577.9℃。在年代尺度上,冻结指数与气温呈明显的负相位,且两者的年际变化周期相同(3 a),年代尺度周期大致相当(10 a左右);融化指数与气温呈明显的正相位,且两者存在年际变化的同周期(3 a)。变化趋势特征表明,伴随着气温的增加,冻结指数呈非线性减少趋势,而融化指数呈非线性增加趋势。     

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。     

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。     

气候变暖对新疆乌昌地区棉花产量的影响——以玛纳斯、呼图壁县为例

以新疆乌昌地区棉花主产区的玛纳斯、呼图壁县为例,利用1981-2009年两县的棉花产量数据和同期气温资料,在对近29年年平均气温、棉花生长季平均气温、≥10℃积温和无霜期等热量条件变化趋势和变化特征研究分析的基础上,就不同生长发育时段热量条件对棉花产量形成的满足程度进行了分析,结果显示,29年来大部分时段的温度变化对棉花生长发育和产量形成并无促进作用,从气候变暖对棉花产量形成机理方面,提出了趋利避害的对策建议。