高寒地区1961—2017年无霜期及其积温变化特征

为有效防御和减轻霜冻灾害对高寒贵南地区农牧业生产的影响,为合理开展农牧业气候区划提供可靠依据。利用青海省高寒地区贵南县气象局观测的1961—2017年逐日最低气温、平均气温资料,采用线性倾向估计、M-K突变分析等方法,对高寒地区贵南县霜冻初日、终日、无霜期及同时期积温变化特征进行分析。结果表明:1961—2017年高寒地区贵南县≤0℃霜冻的终日呈极显著的提前趋势,初日呈显著的后延趋势,终日提前的幅度大于初日后延的幅度;无霜期呈现极显著延长趋势,无霜期积温呈现极显著的升高趋势。霜冻终日在1972年发生了提前突变,霜冻初日和无霜期在1970年发生了延迟突变,无霜期积温在1977年发生了升高突变。     

高寒地区近57年无霜期及其积温变化特征

为了有效防御和减轻霜冻灾害对高寒贵南地区农牧业生产的影响,为合理开展农牧业气候区划提供可靠依据。利用青海省高寒地区贵南县气象局观测的1961—2017年逐日最低气温、平均气温资料,采用线性倾向估计、M-K突变分析等方法,对高寒地区贵南县霜冻初日、终日、无霜期及同时期积温变化特征进行分析。结果表明：近57年高寒地区贵南县≤0 ℃霜冻的终日呈极显著的提前趋势,初日呈显著的后延趋势,终日提前的幅度大于初日后延的幅度；无霜期呈现极显著延长趋势,无霜期积温呈现极显著的升高趋势。霜冻终日在1972年发生了提前突变,霜冻初日和无霜期在1970年发生了延迟突变,无霜期积温在1977年发生了升高突变。     

近57年高寒地区0℃界限温度变化特征

在气候变暖背景下,分析高寒地区0 ℃界限温度变化特征,以期为合理开发农牧业气候资源。利用青海省高寒地区贵南县气象局观测的1961—2017年逐日平均气温资料,采用滑动平均法、线性倾向估计、M-K突变分析等方法,对高寒地区贵南县≥0 ℃初日、终日、持续日数及同时期积温变化特征进行分析。结果表明：近57年高寒地区贵南县气温稳定通过0℃的初日呈不显著的提前趋势,终日呈不显著的后延趋势；持续日数以1.48 d.10a-1的气候倾向率呈现显著增多趋势；≥0 ℃的积温以每10年30.2 ℃.d的气候倾向率呈现极显著的升高趋势。气温稳定通过0℃的初日、终日未发生突变；持续日数在1985年发生了由少到多的突变；积温在1994年发生由少到多突变。     

1961—2017年贵南地区气温稳定通过10℃界限温度变化特征

为了给贵南地区合理利用气候资源及农业生产布局提供科学依据,笔者利用青海省贵南县气象局观测的1961—2017年逐日平均气温资料,使用线性趋势分析、累积距平、t检验法等方法,分析贵南县1961—2017年日平均气温稳定通过10 ℃的初日、终日、持续日数及同时期积温的变化特征。结果表明：1961—2017年贵南县气温稳定通过10 ℃的初日提前、终日推迟、持续日数延长、积温增加的现象,其倾向率分别为3.2 d.10a_-1、1.1 d.10a_-1、4.8 d.10a_-1和65.6 (℃.d).10a_-1。气温稳定通过10℃的初日在1994年发生提前突变、终日在1988年发生推迟突变;持续日数和积温均在1993年发生了由少到多的突变。     

青海黄河谷地热量资源变化分析

为合理的开发和利用青海省东部黄河谷地热量资源,选取黄河谷地4个气象站近55年(1961—2015年)逐日平均气温资料,采用气候倾向率、滑动平均法和累积距平法等统计方法,对黄河谷地≥10℃初日、终日、持续日数及积温的时空分布特征进行分析。结果表明:(1)黄河谷地≥10℃积温初日、终日、积温和初终间持续日数等地区分布不一致,地区差异较大;(2)近55年黄河谷地≥10℃积温总体上呈增加趋势,各地区变化幅度不一致;(3)黄河谷地≥10℃积温初日普遍提前、终日以延后为主,终日的延后趋势比初日提前的趋势显著。黄河谷地≥10℃持续日数呈逐年增加趋势;(4)黄河谷地年平均气温与≥10℃积温、持续日数、终日均呈极显著相关(P0.01),但关联程度有所不同。     

高寒地区春油菜生育期对气候变化的响应

为了得到春油菜生育期对当地气候变化的响应特征,利用1991—2017 年高寒地区贵南县气象局观测的春油菜生育期和气象观测资料,采用线性回归方法分析高寒地区春油菜生育期对气候变化的响应规律。结果表明：（1）1991—2017 年间高寒贵南地区春油菜生育期内平均气温、最低平均气温、稳定通过0℃的积温均呈不显著升高趋势。累积降水量和平均风速呈显著升高趋势,而累积日照时数则呈显著减少趋势。（2）高寒地区春油菜出苗期无明显响应外,成熟期、播种期、抽苔期、五真叶和现蕾期等生育期均表现为随年际的延长而显著延迟的响应特征。开花期延迟趋势不显著。（3）高寒地区春油菜全生育期天数增加趋势不显著,全生育期天数年际间变化幅度大。全生育期天数与同期平均气温、平均最高气温和平均最低气温之间存在极显著的负相关关系,与稳定通过0℃的积温、日照时数和累积降水量正相关极显著。     

大兴安岭林区1970—2019年积温的时空变化特征

研究依据内蒙古大兴安岭林区11个气象站点1970—2019年日平均温度资料,旨在分析气候变化背景下积温的时空变化特征。采用MK突变检验、小波分析等对不同界限温度下积温的初始日期、终止日期、持续日数、积温变化等进行研究。结果表明,正积温初日提前、终日推后;负积温呈相反趋势。在时间上,不同界限温度下积温变化幅度不同,但整体上受持续天数变化影响均呈现升高的趋势,各站点与全站变化整体趋势基本一致。正积温均大约在1994年前后发生突变,后期显著上升并且通过0.05水平显著性检验,负积温在20世纪80年代间存在多个突变时间点。各积温周期性变化均在2年尺度内波动显著。在空间上,纬度及海拔对积温变化有明显影响,积温整体由南到北呈减少趋势,其中阿尔山积温受海拔高度影响而减少。     

潍坊市农业气候资源变化特征分析

为了在气候变暖的大背景下最大限度地利用好自然资源,合理安排农业生产,利用1961—2010年潍坊市9个县市区气象资料,应用线性气候倾向率、Mann-Kendall非参数检验方法以及Morlet小波分析方法,对潍坊市农业气候资源变化特征进行诊断分析。结果表明：潍坊市除了≥20℃积温以外,其他各界限温度积温都表现出极显著增多趋势,增幅在55.6~77.3℃?d/10 a之间;各界限温度初终日间降水量呈减少趋势,但减少趋势并不显著;≥0℃、≥10℃间隔日数及无霜期表现出显著增多趋势,增幅分别为4.8 d/10 a、2.6 d/10 a和2.3 d/10 a。≥0℃、≥10℃积温在1994年发生突变,≥5℃、≥15℃、≥20℃积温在1998发生突变;各界限温度初终日间降水序列不存在显著的突变点;≥0℃、≥10℃初终日间隔日数及无霜期突变点发生在1991年、1996年、2004年。除界限温度初终日间降水及≥20℃积温外,其他积温普遍存在6年时间尺度的周期变化,无霜期存在6~8年的时间尺度周期变化。     

云南不同气候带农业气候资源变化特征研究

为分析全省平均以及各气候带光能、热量、水分资源的时空变化特征,使用云南115站及6个气候带代表站1961—2018年的气候要素计算各地农业气候资源统计量。结果表明,光能资源变化以减少趋势为主,出现显著突变,各气候带太阳辐射变化可能会引起云南太阳辐射高低值中心发生变化,2009年以来辐射明显增加可能会导致太阳辐射出现新的变化趋势和突变点;热量资源一致显著增加,喜凉及喜温作物的活动积温、积温持续时间及无霜期长度均显著增加,并且呈现初日提前、终日推后的趋势,对作物生长有利;水分资源总体呈现减少趋势,尤其21世纪以来下降趋势明显,亚热带地区暖干化现象突出,干旱风险等级较高。     

气候变暖背景下秦岭地区≥10℃热量的时空变化

在全球气候变暖背景下,秦岭地区农业热量的时空变化研究对调整农业种植结构,优化农业产业布局和实现农业的可持续发展具有重要意义。依据1961—2010年秦岭南北71个气象台站的资料,应用气候倾向率、Mann-kendall 突变检验、Moralt 小波分析和ArcGIS 空间插值法,对秦岭南北近50 年来≥10℃的积温、初日、终日和持续日数的变化特征进行分析。结果显示：（1）秦岭南北≥10℃的积温和持续日数均呈增加趋势,初日为提前趋势,终日为推迟趋势;秦岭北部≥10℃初日变化速率低于秦岭南部,秦岭北部≥10℃积温、持续日数和终日的变化速率高于秦岭南部。（2）秦岭北部≥10℃积温、初日、终日和持续日数发生突变的年份分别为1995 年、2003 年、1973 年和2000 年,秦岭南部≥10℃积温、初日、终日和持续日数发生突变的年份分别为2004 年、1995 年、1974 年和1977 年。秦岭南北部≥10℃积温具有明显的20~30年和7~10年的振荡周期。（3）空间上,秦岭地区≥10℃积温的空间变化相似,整体呈增加趋势。     

1961—2010年山西终霜冻的周期分析及其突变特征

为了深入研究山西霜冻的发生演变规律,提高防霜减灾能力和农作物产量,利用山西62个测站1961—2010年的逐日最低地温资料,采用Morlet小波以及M-K突变检验等方法分析了山西终霜冻日1961—2010年的变化特征。结果表明：山西平均终霜冻日呈现提早结束的趋势并有显著波动变化,除1980—1989年及2005—2010年外,均表现为显著提早的趋势;2001—2010年是山西平均终霜冻日波动最为剧烈的时期。小波分析结果表明,2001—2010年山西轻微终霜冻、中度终霜冻、重度终霜冻的主要周期分别为15年、12年和7年;次周期分别为1年、1年和5年;目前,山西正处在轻微终霜冻的提前期以及中度和重度终霜冻的推后期。M-K突变检验表明,2001—2010年山西平均终霜冻日在1990年发生了一次显著的气候突变,且大部分站点的终霜冻日在1975—1996年之间都发生了突变,突变的空间分布总体表现为南部偏早北部偏晚,中部偏早、东部和西部偏晚的分布特征;突变在1980—1989年的分布区域最为广泛,中西部、西北部、东北部和中东部地区是突变最晚的地区。     

河西走廊东部初、终霜冻日和无霜期变化特征分析

为了引进适宜作物品种,合理调整种植结构,提高农业产业水平。利用1961—2014年河西走廊东部4个气象站初、终霜冻日（最低地温≤0℃）和年气温资料,采用气候诊断方法,对河西走廊东部初、终霜冻日及无霜期的变化进行了研究。结果表明,在时间变化上,初霜冻日显著推迟,终霜冻日显著提早,无霜期显著延长。初、终霜冻日和无霜期时间序列分别存在8~10年、9~11年和9~10年准周期变化。初、终霜冻日和无霜期均发生了气候突变。受海拔高度、地形地势和植被覆盖的影响,在空间分布上,初霜冻日为山区早于荒漠区早于绿洲平原区,终霜冻日为山区晚于荒漠区晚于绿洲平原区,无霜期为山区短于荒漠区短于绿洲平原区。初霜冻日、终霜冻日和无霜期与年气温和海拔显著相关。     

石羊河流域负积温的时空演变特征

利用1960—2017年石羊河流域5个气象站逐日平均气温资料,计算各地年负积温,并运用线性趋势系数法、方差分析周期法、累计距平和信噪比法以及相关系数法,分析了石羊河流域负积温的时空分布特征及负积温与气温和冻土的关系。结果表明：受海拔高度、地形地貌、植被覆盖和天气系统的影响,石羊河流域负积温具有明显地域特征,负积温平均和极值为绿洲平原区高于荒漠区,荒漠区高于山区。负积温正常年份最多,概率在60%以上,依次向两端迅速递减。年、年代负积温总体呈升高趋势,古浪升高趋势最明显。年负积温的时间序列存在7~9年的准周期变化,古浪负积温在1986年发生了气候突变,其他各地没有发生气候突变。各地负积温初日、终日、负积温期有一定的差异,最早负积温初日(1972-9-2)和最迟负积温终日(1969-6-9)均出现在天祝,负积温期最长258天（1972年）在天祝,最短100天（2001年）在民勤。石羊河流域年负积温与年气温呈极显著正相关,负积温的升高与年气温上升具有较好的同步性。石羊河流域冻土的变化对负积温的响应敏感,负积温每升高100℃,冻土日数减少约6.2天,平均冻土深度减小约4.5 cm,最大冻土深度减小约6.9 cm。     

高寒地区油菜花期与气象条件的关系及预测模型

为准确预测高寒地区油菜始花期提供方法支持。笔者利用1991—2017年青海省贵南县气象局观测的油菜始花期资料和地面气象观测资料,应用气候倾向率和Mann-Kendall突变法等统计分析法探讨了油菜始花期与气象条件的关系,利用多元回归分析方法对油菜始花期进行了预测。结果表明：随着气候变暖,高寒贵南地区油菜始花期以3d/10a的趋势逐年延迟,始花期在1998年前后发生了一次突变。油菜始花期与5月份的平均气温和≥0℃积温呈显著正相关,与5月份平均最高气温和平均风速的正相关极显著,与5月降水量和相对湿度之间的负相关极显著。利用多元回归分析法建立了油菜始花期预测模型。用所建立的预测模型对历年油菜始花期进行回测,回代效果总体较好。     

阜阳市霜冻变化特征

为了有效防御和减轻霜冻灾害对阜阳市农业生产的影响,为合理开展农业气候区划提供可靠依据,利用阜阳市1953—2014年62年整编资料,采用气候统计学方法,对阜阳市霜冻气候特征及其变化进行分析。结果表明：（1）初霜冻主要集中在10 月下旬—11 月中旬,占总次数的90%,终霜冻主要集中在3月中旬—4 月上旬,占总次数的77%。（2）平均初霜冻日为11 月2 日、终霜冻日为3 月26 日,无霜冻期为222天。（3）终霜冻出现异常较初霜冻频率高,20世纪80年代后期以来初霜冻未出现异常偏早和偏晚,21世纪以来终霜冻异常增多。（4）初霜冻整体变化趋势不明显,未发生气候突变。终霜冻在20世纪60年代末期出现气候突变呈提前趋势。无霜期在20世纪80年代后期出现气候突变呈延长趋势。     

山西北部初终霜冻日特征及其对农业的影响

基于山西北部12个气象站1970～2008年逐日最低气温资料,采用现代气候统计诊断方法计算分析了山西北部霜冻初终日的气候特征,在此基础上,分析了霜冻发生对农业的影响。得出以下主要结论：(1)山西北部霜冻的发生与海拔高度密切相关,海拔越高初霜冻日到来越早、终霜冻日结束越晚;海拔高度对终日的影响>对初日的影响。(2)在山西北部大部分区域,初霜冻日呈现推后的趋势、终霜冻日呈现提前的趋势,但年际间变化大,前后两年相差可达30天以上。(3)山西北部初霜冻日的推后主要是从21世纪开始的;终霜冻日的年代际变化不完全同步,大多数代表站以20世纪90年代为转折点,70和80年代相对偏晚、之后相对偏早。(4)山西北部初霜冻日呈现逐渐推后的变化趋势、终霜冻日呈现逐渐提前的变化趋势使该地春玉米幼苗、成熟后期遭受霜冻危害的可能性大大降低,为当地春玉米提供了有利的生长条件。     

陕西宝鸡市近50年0℃界限温度气候特征变化分析

为了研究气候变暖背景下0℃界限温度的变化特征,分析陕西宝鸡市1961—2010年日平均气温稳定通过0℃的初日、终日、间隔日数及其积温、降水量的变化特征。结果表明：陕西宝鸡市日平均气温≥0℃的初日呈显著提早趋势,终日呈波动推迟趋势。初终日之间间隔日数显著增加。≥0℃期间的积温以73.86℃?a/10 a显著增加,降水量以13.706 mm/10 a缓慢减少。积温年代际波动增加,冷暖交替频繁。气候变化影响冬小麦种植品种特性转变,适宜播种期推迟,主要发育期提前,有效生长期明显延长,对提高作物产量有重要意义。     

寿光1961—2015年初、终霜日、无霜期变化特征 及对农业的影响

笔者利用寿光市1961—2015年的气候资料,通过对初、终霜日期、无霜期观测资料,利用现代气候诊断分析方法,分析寿光市初、终霜日期、无霜期变化特征,科学评估初、终霜日变化对冬小麦和棉花产量的影响,为寿光农业生产防灾减灾提供参考依据。结果表明,（1）初霜日总体呈推迟趋势,终霜日呈提早趋势,无霜期延长。（2）初霜日呈推迟趋势,气候倾向率为2.23 d/10 a,1991年初霜日发生突变;（3）终霜日呈提前趋势,气候倾向率为-1.35 d/10 a。（4）无霜期日数呈增多趋势,气候倾向率为3.58 d/10 a,1994年无霜期日数发生突变。（5）初霜日和无霜期与小麦和棉花产量呈正相关,终霜日与小麦和棉花产量呈负相关,初霜日推迟比终霜日提前对小麦和棉花的产量贡献大。     

大连农业气候环境演变趋势及其影响

为了研究大连地区近50年农业气候环境的演变趋势及影响,选取7个常规气象观测站1961—2010年作物生长季平均气温、积温、降水量、日照时数、无霜期等影响农业环境的气候因子,分析了大连地区农业气候环境包括热量条件、水分条件、光照条件和无霜期的变化趋势。结果表明：大连地区在过去50年中农业气候环境发生了显著变化,其中气温、≥10℃积温、无霜期呈现显著升高或增加趋势,降水和日照时数呈减少趋势。气温、≥10℃积温、无霜期、日照时数的变化趋势达到显著水平。受其影响,大连地区热量资源增加,樱桃等果树种植北界北移,无霜期的延长将为农户调整种植结构带来更多的选择。     

1959—2018年内蒙古地区热量资源时空变化特征分析

气侯变暖显著改变了内蒙古地区的热量资源,了解该地区的热量资源变化可为作物生产及空间布局提供一定的研究基础。本文基于1959—2018年50个气象站点的逐日平均气温,采用五日滑动平均法探讨了内蒙古地区≥0℃和≥10℃初终日、持续天数以及积温的时空分布特征。结果表明：（1）内蒙古地区≥0℃和≥10℃平均初日分别为3月29日和5月5日,≥0℃和≥10℃初日呈提前趋势。≥0℃和≥10℃平均终日分别为10月28日和9月24日。（2）初日提前和终日推迟显著增加了内蒙古地区的积温和持续天数,积温和持续天数在空间分布上相似,东西部差异较大,其中≥0℃积温在1874~4433℃之间,≥10℃积温在1360~4024℃之间,≥0℃持续天数在168~246天之间,≥10℃持续天数在89~180天之间。≥0℃和≥10℃积温和持续天数呈增加趋势。（3）≥0℃和≥10℃初日与经纬度呈正相关关系,终日、积温和持续天数与经纬度成负相关关系。（4）初终日、持续天数以及积温突变日期主要集中在1991—1996年之间。