金州地區(qū)近40年地面溫度變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響

耿人平，宋若寧，祁 濱，劉銘杰，王桂春*

(1.大連金州新區(qū)向應(yīng)街道農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，遼寧大連116111;2.大連金州新區(qū)氣象局，遼寧大連116600)

氣候的變化及其影響已成為人們?cè)絹?lái)越關(guān)心的問(wèn)題。地球表面作為大氣和地球能量交換的界面，地表氣溫是描述地表自然生態(tài)環(huán)境的一個(gè)重要物理量，它決定著地表向大氣的長(zhǎng)波能量輻射能力，也是氣候系統(tǒng)變化的一個(gè)重要參數(shù)。金州地區(qū)處于遼東半島的南端，東臨黃海，西瀕渤海，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，有海洋性的氣候特點(diǎn)。四季分明，氣候溫和，空氣濕潤(rùn)，降水集中。王秀萍等［1］研究得出，近45年來(lái)，無(wú)論是年還是季，大連地區(qū)年平均最高、最低氣溫均呈變暖的趨勢(shì)。許多氣象專家學(xué)者從不同角度對(duì)全球氣候變暖進(jìn)行分析研究［2-13］。筆者在以上大背景下，查閱了大量文獻(xiàn)，試圖對(duì)金州地區(qū)近40年來(lái)地面溫度的變化以及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響進(jìn)行分析，以期為農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整提供指導(dǎo)。

1 資料說(shuō)明及研究方法

1.1 資料 該研究使用的氣象資料為金州區(qū)國(guó)家氣象觀測(cè)站1971～2010年的年平均地面溫度。以該資料為基礎(chǔ)形成時(shí)間資料序列，然后進(jìn)行距平化處理，得到距平序列，距平基于1971～2010年30年的標(biāo)準(zhǔn)值為基礎(chǔ)。

1.2 研究方法 采用趨勢(shì)分析法，對(duì)地面溫度的時(shí)間序列進(jìn)行分析。對(duì)地面溫度資料序列T(t)用線性函數(shù)T=at+b來(lái)擬合，(t=1，2，…，n)，按最小二乘法可得系數(shù)a和常數(shù)b，其中系數(shù)a是趨勢(shì)項(xiàng)。

a值的正負(fù)表示該積溫序列隨時(shí)間變化的方向，正值表示積溫隨時(shí)間有增加的趨勢(shì)，負(fù)值則表示趨于減小;a的絕對(duì)值大小表示變化的快慢程度。把a(bǔ)×10年稱作氣候傾向率，單位:℃ /10a。

2 結(jié)果與分析

2.1 金州地區(qū)地面溫度變化特征

2.1.1 金州地區(qū)年地面溫度變化趨勢(shì)。圖1表明，金州地區(qū)地面溫度隨時(shí)間有增溫的趨勢(shì)，相對(duì)于平均地面溫度的年變化，多年滑動(dòng)曲線能夠更加清晰的顯示出增溫的時(shí)間，由此可知，20世紀(jì)80年代中期地面溫度開(kāi)始明顯上升，在此之前，地面溫度保持平穩(wěn)態(tài)勢(shì)。金州地區(qū)地面溫度變化趨勢(shì)方程為y=0.018x-22.698。經(jīng)F檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，顯著性達(dá)5%。由氣候傾向率定義可知，金州地區(qū)地面溫度變化的傾向率為0.18/10a。金州地區(qū)近40年地面溫度變化呈升高的趨勢(shì)，40年地面溫度升高了0.72℃。

圖1 1971～2010年金州地區(qū)地面溫度變化趨勢(shì)

2.1.2 利用累積距平方法分析地面溫度的突變。累積距平也是一種常用的、由曲線直觀判斷變化趨勢(shì)的方法。對(duì)于序列x，其某一時(shí)刻t的累積距平表示為…，n，其中，將n個(gè)時(shí)刻累積距平值全部算出，即可繪出距平曲線進(jìn)行趨勢(shì)分析。

累積距平曲線呈上升趨勢(shì)，表示距平值增加;累積距平曲線呈下降趨勢(shì)則表示距平值減小。從曲線明顯的上下起伏，可以判斷其長(zhǎng)期顯著的演變趨勢(shì)及持續(xù)性變化，還可以診斷出變化的時(shí)間。

金州地區(qū)地面溫度累積距平曲線(圖2)，清晰的展示出40年來(lái)經(jīng)歷的波動(dòng)狀況。地面溫度累積距平曲線于1987年發(fā)生突變。1987年前地面溫度累積距平曲線下降趨勢(shì);1987年后地面溫度累積距平曲線呈開(kāi)始增長(zhǎng)，且上升趨勢(shì)至今未減。

圖2 1971～2010年金州地區(qū)地面溫度累積距平趨勢(shì)

2.2 金州地區(qū)地面溫度的年代變化 由表1可看出，金州地區(qū)地面溫度呈年代上升的，但上升的幅度不同，20世紀(jì)70年代～80年代地面溫度的距平為負(fù)值，20世紀(jì)90年代開(kāi)始地面溫度的距平超過(guò)平均值，呈正距平。由表1分析可知，金州地區(qū)地面溫度在近40年的變化中，20世紀(jì)80年代地面溫度上升明顯，在年代際的變化中，貢獻(xiàn)突出。

表1 金州地區(qū)地面溫度年代變化

圖3 金州地區(qū)冬季地面溫度變化趨勢(shì)

2.3 冬季地面溫度變化分析 該研究中，季節(jié)的劃分為:春季(3～5月);夏季(6～8月);秋季(9～11月);冬季(12～次年的2月)。季平均氣溫為所在季的3個(gè)月氣溫的平均值。

分析金州地區(qū)冬季地面溫度變化趨勢(shì)可知，冬季地面溫度變化趨勢(shì)與年變化趨勢(shì)一致，隨時(shí)間有明顯增溫的趨勢(shì)，相對(duì)于冬季平均地面溫度的年變化，20世紀(jì)80年代中后期冬季地面溫度開(kāi)始明顯上升。增溫幅度為0.296/10a，即40年冬季地面溫度增高了1.184℃，遠(yuǎn)高于地面溫度的年變化。

3 小結(jié)

利用金州區(qū)國(guó)家氣象觀測(cè)站近40年的地面溫度資料，分析研究地面溫度變化趨勢(shì)規(guī)律，結(jié)果表明，金州地區(qū)地面溫度變化率為0.18/10a，近40年地面溫度升高0.72℃。40年來(lái)地面溫度經(jīng)歷一次顯著的波動(dòng)，其突變點(diǎn)為1987年。地面溫度的變化直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。地面溫度的增高，不利于土壤墑情的保濕;冬季地面溫度的增高，有利于病蟲(chóng)害越冬，會(huì)造成次年病蟲(chóng)害泛濫，為害莊稼和果樹(shù)。應(yīng)對(duì)措施:由于地面溫度的升高，病蟲(chóng)越冬的基數(shù)增大，在及時(shí)做好病蟲(chóng)害防治的同時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整種植結(jié)構(gòu)。

［1］王秀萍，祝慶林.近45年大連地區(qū)平均最高、最低氣溫及日較差變化［C］//中國(guó)氣象學(xué)會(huì)2006年年會(huì)“氣象變化及其機(jī)理和模擬”分會(huì)場(chǎng)論文集.成都:中國(guó)氣象學(xué)會(huì)，2006.

［2］林學(xué)椿，于淑秋.近40 年我國(guó)氣候趨勢(shì)［J］.氣象，1990，16(10):16-21.

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［5］史嵐，王翠花，李雄，等.中國(guó)近50a來(lái)日最低氣溫的時(shí)間演變特征［J］.氣象科學(xué)，2003，23(2):300-307.

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