通遼市近60年氣溫變化特征及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

李 穎

（通遼市氣象局，內(nèi)蒙古 通遼 028000）

以溫度升高為主要特征的氣候變化是當(dāng)前全球關(guān)注的熱點(diǎn)，2007年IPCC第四次氣候變化評(píng)估報(bào)告顯示，過去100 a（1906—2005年）全球平均地表氣溫升高0.74℃,預(yù)計(jì)未來100 a仍將上升1.1～6.4℃[1]。這一增溫將對(duì)全球自然生態(tài)系統(tǒng)和各國社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成重大而深刻的影響，使人類的生存發(fā)展面臨巨大的挑戰(zhàn)[2]。

全球變暖并非僅是氣溫升高，它會(huì)導(dǎo)致極端天氣事件增多[3]。通遼市近些年“倒春寒”、“高溫?zé)崂恕薄ⅰ暗蜏乇鶅觥钡葮O端溫度事件頻發(fā)，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大損失。因此，希望通過研究分析得到在全球變暖背景條件下通遼市近60 a來的氣溫變化特征。

1 資料來源與分析方法

選取通遼市扎魯特旗、奈曼旗、開魯縣、科爾沁區(qū)、科左中旗、科左后旗和庫倫旗等7個(gè)旗縣級(jí)氣象觀測(cè)站1955—2014年月平均氣溫、最高氣溫和最低氣溫，以及由月數(shù)據(jù)處理的年數(shù)據(jù)為主要研究資料進(jìn)行分析。

為了研究氣溫氣象要素在氣候變化中升降的定量程度，采用線性傾向估計(jì)法，并用F檢驗(yàn)對(duì)線性趨勢(shì)進(jìn)行信度檢驗(yàn)。采用累積距平曲線和5 a滑動(dòng)平均曲線方法定量描述氣溫的年代際變化特征，并使用Mann-Kendall突變分析法明確突變時(shí)間。

2 平均氣溫變化特征

2.1 平均氣溫的年際變化特征

由通遼市1955—2014年平均氣溫的年際變化曲線（圖1）可以看出，通遼市60 a平均氣溫為6.5℃，最高值出現(xiàn)在2007年，為8.5℃，最低值出現(xiàn)在1969年，為4.5℃，二者相差4℃。通遼市60 a平均氣溫的線性傾向率為每10 a上升0.32℃/a，且通過α=0.01的F信度檢驗(yàn)，說明上升趨勢(shì)顯著，且明顯可以看出年平均氣溫后30 a明顯高于前30 a。通遼市近60 a升溫趨勢(shì)單調(diào)、顯著、劇烈[4]，這與北半球氣候變暖趨勢(shì)一致。

為了更能直觀而準(zhǔn)確地確定通遼市近60 a平均氣溫年際變化特征，給出年平均氣溫的累積距平曲線（圖2），并對(duì)其做了5 a滑動(dòng)平均。從圖2可以看出，通遼市1955—2014年年平均氣溫呈明顯V字形，即1955—1987年為氣溫低值區(qū)，1987—2014年為氣溫高值區(qū)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)發(fā)生在1987年左右。

2.2 平均氣溫的年際突變特征

采用曼-肯德爾（Mann-Kendall）突變分析法對(duì)60 a平均氣溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（圖3）?？梢钥闯?，自20世紀(jì)80年代后期以來，通遼市年平均氣溫有一明顯的增暖趨勢(shì)。90年代開始這種增暖趨勢(shì)大大超過顯著性水平α=0.05臨界線，表明通遼市年平均氣溫的上升趨勢(shì)是十分顯著的。同時(shí)，根據(jù)UF和UB相交情況，可判定1983—1986年為發(fā)生突變的區(qū)域，其中有3個(gè)突變點(diǎn)，分別為1983年、1985年和1986年（或1987年，1986年平均氣溫值與1987年一致）。結(jié)合圖2中滑動(dòng)平均曲線分析結(jié)果，可以確定真正的突變點(diǎn)為1986年。由此證明，通遼市年平均氣溫在20世紀(jì)80年代的增暖是一突變現(xiàn)象，具體是從1986年開始的。

3 最高氣溫和最低氣溫變化特征

3.1 最高氣溫年際和年代際變化特征

通遼市最高氣溫出現(xiàn)在5—8月，7月頻率最高，達(dá)到35%，其次是6月為30%，5月和8月相對(duì)較低。從圖4可以看出，20世紀(jì)50—70年代中期最高氣溫年際變化明顯，其中1956年和1969年分別為34.7℃和34.8℃，為60 a最高氣溫的最低值。同時(shí)，20 a間僅有1 d 40℃以上的高溫天氣，出現(xiàn)在1974年5月27日；70年代中期至90年代中期最高氣溫年際變化趨勢(shì)平緩且數(shù)值偏低，甚至沒有出現(xiàn)超過 39℃的高溫天氣；20世紀(jì) 90年代末至2014年最高氣溫年際變化非常明顯，2006年最高氣溫為36.8℃，2007年為43.7℃，二者相差6.9℃，為60 a最大差值。同時(shí)，2007年也是60 a最大值，出現(xiàn)在6月10日。20世紀(jì)90年代中期開始通遼市夏季超過40℃的酷暑天氣明顯增多，5個(gè)年份中超過40℃的高溫日數(shù)共7 d，其中2007年最多為3 d，其余年份各1 d。通遼市60 a最高氣溫的線性傾向率為每10 a上升0.15℃，沒有通過F檢驗(yàn)，增溫趨勢(shì)不顯著。

3.2 最低氣溫年際和年代際變化特征

通遼市最低氣溫出現(xiàn)在12月至次年2月，1月頻率最高為72%，其次是12月為27%，2月最少，僅占1%，歷史極值為-35.9℃，出現(xiàn)在2001年1月14日，也是60 a唯一低于-35℃的年份。通遼市1955—2014年最低氣溫低于-30℃的日數(shù)總計(jì)61 d，2001年最長(zhǎng)，為11 d。從圖5可以看出，低于-30℃的極端嚴(yán)寒天氣主要集中在20世紀(jì)60年代和21世紀(jì)。20世紀(jì)50—90年代最低氣溫年際變化趨勢(shì)平穩(wěn)，進(jìn)入21世紀(jì)年際波動(dòng)明顯，且隨著時(shí)間的推移，波動(dòng)強(qiáng)度逐漸加大，60 a中最高值（-22.8℃,2007年1月12日）和最低值（-35.9℃，2001年1月14日）均出現(xiàn)在此期間。通遼市60 a最低氣溫的線性傾向率為每10 a 0.31℃，通過α=0.10的F信度檢驗(yàn)，增溫趨勢(shì)顯著。

4 氣溫升高對(duì)通遼市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

受全球氣候變暖影響，通遼市氣溫持續(xù)偏高已成為趨勢(shì)。通遼市地處半干旱氣候區(qū)，水資源嚴(yán)重匱乏。近幾年，極端天氣與氣候事件頻發(fā)，給原本脆弱的通遼市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大影響。氣溫升高使積溫及持續(xù)天數(shù)增加,作物生長(zhǎng)期延長(zhǎng)，有利于產(chǎn)量的增加[5]。但冬季氣溫偏高，有利于蟲卵、病菌越冬，易導(dǎo)致春季病蟲害蔓延[6]。通遼市冬季氣候干燥，氣溫偏高促使土壤失墑嚴(yán)重，引發(fā)春旱的可能性加大。暖冬也破壞了植物原有的生態(tài)平衡，氣候變暖加劇了旱情[7]。同時(shí)，夏季的異常高溫也是導(dǎo)致旱情迅速發(fā)展、危害程度加重的主要因素。為適應(yīng)生產(chǎn)條件的變化，通遼市可灌溉農(nóng)田面積逐年擴(kuò)大，農(nóng)業(yè)需水量也隨之加大，農(nóng)業(yè)成本和投資需求大幅增加。

5 結(jié)論

1955年以來通遼市氣溫呈顯著上升趨勢(shì)，年平均氣溫傾向率為每10 a 0.32℃，其中20世紀(jì)90年代開始增溫幅度明顯加強(qiáng)，進(jìn)入21世紀(jì)氣溫年際變化差異明顯，極端酷暑和極度嚴(yán)寒天氣發(fā)生次數(shù)增多。近60 a最高氣溫變化趨勢(shì)不顯著，而最低氣溫呈明顯上升趨勢(shì)，由此說明通遼市氣溫升高主要是由于最低氣溫升高引起的。

氣候變暖導(dǎo)致極端災(zāi)害性天氣事件頻發(fā)，增加了糧食生產(chǎn)的不穩(wěn)定性，從而提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。未來的氣候變化仍然存在許多未知因素，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響還存在相當(dāng)大的不確定性。因此，在以后的農(nóng)業(yè)科學(xué)研究中需要加入氣候變化的因素，以便適應(yīng)和減緩氣候變化給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的影響[8]。

參考文獻(xiàn)：

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［3］趙宗慈，王紹武，羅 勇.IPCC成立以來對(duì)溫度升高的評(píng)估與預(yù)估［J］.氣候變化研究進(jìn)展，2007，33（3）：183-184.

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［6］李艷麗.全球氣候變化研究初探［J］.災(zāi)害學(xué)，2004，19（2）：87-91.

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［8］郭慶春，何振芳，李 力.全球氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響［J］.湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（19）：61-64.