1981—2011年崇仁煙區(qū)氣溫變化特征分析

張麗英等

摘要 利用崇仁煙區(qū)1981—2011年烤煙生育期（3—7月）氣溫資料，分析了該區(qū)域烤煙生育期氣溫的空間特征和氣候變化趨勢，同時利用累計距平法和滑動t檢驗法進行突變檢驗。結(jié)果表明：整個生育期內(nèi)移栽期氣溫的變異程度最大，而成熟期氣溫的變異系數(shù)最小。31年內(nèi)崇仁煙區(qū)氣溫呈逐年上升的趨勢，其趨勢系數(shù)為0.3 ℃/10年。突變分析表明，崇仁煙區(qū)烤煙生育期的氣溫在1997年發(fā)生突變。

關(guān)鍵詞 氣溫；趨勢分析；突變檢驗；江西崇仁；1981—2011

中圖分類號 P423 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2015）14-0231-02

Temperature Variation Characteristics Analysis of Chongren Tobacco-growing Areas During the Years 1981-2011

ZHANG Li-ying 1 XIE Bang-jin 1 WANG Quan-jin 2 YANG Qi-bing 1

（1 Chongren Branch of Fuzhou Tobacco Company in Jiangxi Province，Chongren Jiangxi 344200； 2 The People′s Government of Chongren County）

Abstract Using tobacco growth period（from March to July） temperature data of the years of 1981—2011 in Chongren，the spatial distribution and variation trend of temperature in Chongren tobacco-growing areas were analyzed.At the same time，adopted the methods of accumulative anomaly analysis and slide T detection methods. The results indicated that the extent of variation of temperature in transplanting period was the most remarkable during tobacco growth period，and variance coefficient of temperature in maturing stage was the minimum. The changes of temperature in Chongren had an increasing trend in last 31 years，with the trend-coefficient was 0.3 ℃ per 10 years. Mutation analysis showed that the saltation of temperature at tobacco growth period in Chongren occurred in 1997.

Key words temperature；trend analysis；mutation check；Chongren Jiangxi；1981—2011

作為喜溫作物之一，煙草的分布、生長發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)均在很大程度上受溫度影響[1]。一般認為，優(yōu)質(zhì)煙葉生長發(fā)育最適溫度為緩苗期與伸根期18～28 ℃、旺長期20～28 ℃、成熟期20～25 ℃[2]。氣候因子影響煙草適宜移栽期的確定[3]、煙草生長發(fā)育[1]、烤煙化學(xué)成分[4-6]、烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)[7-8]、烤煙評吸質(zhì)量[9-10]等方面都得到了比較詳盡的研究。本研究基于崇仁煙區(qū)1981—2011年的氣溫，對該區(qū)域氣溫的特點及變化趨勢進行分析，為崇仁烤煙種植區(qū)劃與布局提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 資料來源

本文選用崇仁地區(qū)1981—2011年的氣溫數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于崇仁縣氣象局。

1.2 統(tǒng)計方法

烤煙生育期氣溫變化趨勢采用線性趨勢[11]、三次多項式曲線擬合法[12]進行分析。氣候突變檢驗采用累積距平法和滑動t檢驗法。

1.2.1 氣候傾向率。氣象要素的趨勢變化采用 i=a0+a1ti，i=1，2，…，n的一次線性方程表示。式中，i為氣象要素的擬合值，ti為時間（1981—2011年），a1線性趨勢項，a1×10則為氣象要素每10年的趨勢系數(shù)，r為 i和ti之間的相關(guān)系數(shù)，超過α=0.05顯著性水平則認為趨勢顯著。

1.2.2 三次多項式曲線擬合。氣候要素與時間的關(guān)系可以用Cubic函數(shù)的非線性函數(shù)表示：y=b0+b1t+b2t2+b3t3，式中b0，b1，b2，b3為經(jīng)驗常數(shù)，用最小二乘法通過實際資料計算得出。Cubic上的階段性極值可對氣象要素變化的轉(zhuǎn)型特征進行分析；Cubic函數(shù)擬合曲線可對較短或較長時間尺度的氣候變化特征進行較好反映。

1.2.3 突變檢驗。累計距平（CA）。CAJ=（xi-x），（j≤n，n）為序列長度，CAJ為第1年到第j年的累積距平，x為整個序列平均值。CAJ的正負極值點可能出現(xiàn)突變，對每一個序列只提取信號最強的1～3個極值點，且不從首尾各4年處提取。

滑動t檢驗即用2組樣本平均值之間的差異顯著性來檢驗突變。對于樣本總數(shù)為n的序列X，某一時刻為序列基準點，取前后長度為n1、n2的2個子序列，通過計算得到t的統(tǒng)計量序列。通過給定的顯著性水平α，確定臨界值tα，如果|t|

t=，其中，s=，x1、x2為2個子序列的平均值，S1、S2為2個子序列的標準差。

2 結(jié)果與分析

2.1 崇仁煙區(qū)烤煙大田期氣溫的空間分布

分析崇仁煙區(qū)近31年氣溫在大田期各個月份空間分布，結(jié)果如表1所示。可以看出，隨生育期的推進，氣溫呈上升趨勢，且各個月份氣溫差異均達顯著水平。在烤煙生育期，崇仁煙區(qū)以移栽期3月氣溫最低（11.4 ℃），7月氣溫最高（29.2 ℃）。從變異程度上看，3月氣溫變異程度最大，而成熟期（6月、7月）氣溫的變異系數(shù)最小。除4月、7月氣溫的峰度系數(shù)大于0，為尖峭峰外，其余月份氣溫為平闊峰，表明崇仁煙區(qū)氣溫分布比正態(tài)分布高峰平坦；除4月、5月氣溫的偏度系數(shù)大于0，為正向偏態(tài)峰外，其余月份氣溫為負向偏態(tài)峰。

2.2 崇仁煙區(qū)烤煙大田期氣溫的變化特征

崇仁煙區(qū)烤煙大田期氣溫的變化趨勢如圖1所示。由線性趨勢線（圖中虛線）可以看出崇仁煙區(qū)全生育期氣溫（3—7月氣溫平均值）變化總體呈上升趨勢，其趨勢系數(shù)為0.3 ℃/10年，相關(guān)系數(shù)|r|=0.505>r0.05，表明上升趨勢在0.05水平上顯著，31年的氣溫增加了0.87 ℃，平均年氣溫為21.3 ℃。最大值出現(xiàn)在2007年，為22.4 ℃，最小值出現(xiàn)在1996年，為20.4 ℃，二者相差1 ℃。從擬合的多項式趨勢線可以看出，崇仁煙區(qū)平均氣溫可能在20世紀80年代后期、90年代后期和21世紀00年代后期出現(xiàn)了轉(zhuǎn)折。

2.3 崇仁煙區(qū)大田期氣溫的年際突變分析

累積距平曲線如圖2所示。可以看出，崇仁煙區(qū)烤煙大田期氣溫在1989—1991年、1996—1998年、1999—2009年階段內(nèi)呈升高趨勢，其余年份間呈下降趨勢?？傮w看來，1981—2000年崇仁煙區(qū)氣溫負距平占優(yōu)勢，氣溫基本低于31年平均水平，2000年以后12年中有11年為正距平，氣溫多高于31年平均水平。結(jié)合圖1，初步判斷出崇仁煙區(qū)氣溫在1989年和1999年左右發(fā)生了突變。

為了確定具體的突變年份，采用滑動t檢驗法對1981—2011年31年崇仁煙區(qū)氣溫的時間序列進行突變分析，結(jié)果如圖3所示。從圖3（a）可以看出，當兩子序列長度取5時，滑動累計t值在臨界值范圍內(nèi)，說明崇仁煙區(qū)近31年來大田期的溫度并未發(fā)生突變。從圖3（b）可以看出，當子序列長度取10時，累計統(tǒng)計t值在1996—2001年大于臨界值的絕對值，表明崇仁煙區(qū)氣溫在1996—2001年期間發(fā)生了突變，特別是1997年突變比較明顯。

3 結(jié)論與討論

氣候是影響烤煙品質(zhì)的重要因素[5]，其中，溫度對烤煙的生長至關(guān)重要，在整個大田生長期最適溫度為22～28 ℃，最低10～13 ℃，最高不能超過35 ℃[16]。3—7月，崇仁煙區(qū)大田期平均年氣溫為21.3 ℃，熱量條件有利于烤煙的生長和優(yōu)良品質(zhì)的形成。1981—2011年崇仁煙氣煙區(qū)氣溫序列具有顯著的上升趨勢，趨勢系數(shù)為0.3 ℃/10年，且上升趨勢在0.05水平上顯著。崇仁煙區(qū)氣溫在1996—2001年期間發(fā)生了突變，1997年是崇仁煙區(qū)氣溫發(fā)生由低到高突變的開始年。

煙葉移栽期的確定是各種氣候因素共同作用的結(jié)果，氣溫的高低可以作為各煙區(qū)移栽期確定的一種參考因素，煙葉成熟期則要求較高的溫度，除天氣晴朗多日照外，日平均應(yīng)在20 ℃以上[17]。崇仁煙區(qū)成熟期（6月、7月）平均氣溫為27.5 ℃，說明在3月進行煙葉移栽是比較合理的。

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