安溪縣日照時(shí)數(shù)氣候變化特征及對(duì)茶葉生產(chǎn)的影響

韋英英，劉德和，陳志泉，林添水

(1.福建省安溪縣氣象局 362400； 2.福建省永春縣氣象局； 3.福建省石獅市氣象局)

安溪縣日照時(shí)數(shù)氣候變化特征及對(duì)茶葉生產(chǎn)的影響

韋英英1，劉德和2，陳志泉3，林添水1

(1.福建省安溪縣氣象局 362400； 2.福建省永春縣氣象局； 3.福建省石獅市氣象局)

利用安溪國(guó)家一般氣象觀測(cè)站46年(1971-2016)的日照時(shí)數(shù)觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)安溪縣日照時(shí)數(shù)的年代變化、年際變化、季變化、月變化進(jìn)行氣候變化特征分析，并分析日照時(shí)數(shù)變化對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，結(jié)果表明：日照時(shí)數(shù)的年代分布以20世紀(jì)70年代為最多，90年代為最少；年際變化總體呈現(xiàn)減少趨勢(shì)，年極大值出現(xiàn)在1971年，為2353.3 h；四季均呈現(xiàn)減少趨勢(shì)，其中以夏季減少最為明顯；月分布中最多的是7月，最少的是2月和3月。針對(duì)其變化趨勢(shì)及對(duì)茶葉生產(chǎn)的影響提出對(duì)策。

安溪縣；日照時(shí)數(shù)；氣候變化；特征分析；茶葉生產(chǎn)

以氣候變暖為主要特征的全球氣候變化已成為不爭(zhēng)的事實(shí)[1-2]。氣候變化將導(dǎo)致大氣物理和化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生一系列復(fù)雜多樣的變化，進(jìn)而對(duì)到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射產(chǎn)生影響[1]。日照時(shí)數(shù)是反映太陽(yáng)輻射強(qiáng)弱的重要?dú)夂蛑笜?biāo)，同時(shí)也是表征氣候變化的重要?dú)夂蛞刂弧Ｒ虼?，近年?lái)有關(guān)全球變化背景下日照時(shí)數(shù)時(shí)空變化的研究受到學(xué)術(shù)界廣泛的關(guān)注。日照時(shí)間的長(zhǎng)短影響著生物生長(zhǎng)、農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)。安溪縣地處福建省東南部，廈、漳、泉閩南金三角西北部，戴云山脈東南坡，西北高、東南低，境內(nèi)多山。安溪縣屬亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，氣候溫和，四季分明，雨量豐沛，無(wú)霜期長(zhǎng)，雨熱同季，光照適中。春季冷暖多變，時(shí)有寒潮和“倒春寒”；夏季炎熱多雨，旱澇兼有；秋季雨水驟少，偶有“秋老虎”相伴；冬季多旱少雨，常有低溫霜凍。盛產(chǎn)鐵觀音，素有 “中國(guó)茶都”之稱(chēng)。探討安溪縣46年(1971-2016)日照時(shí)數(shù)變化的總體特征及其變化趨勢(shì)，并分析日照時(shí)數(shù)變化對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)(主要是茶葉)的影響，有利于科學(xué)、合理地利用氣候資源，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收。

1 資料來(lái)源與分析方法

選取安溪國(guó)家一般氣象觀測(cè)站1971-2016年的逐月、逐年實(shí)測(cè)日照時(shí)數(shù)資料，歷年平均值采用1971-2016年日照時(shí)數(shù)的算術(shù)平均值。四季劃分為春季(3-6月)、夏季(7-9月)、秋季(10月、11月)、冬季(12月至次年2月)。對(duì)1971-2016年安溪縣各年代、年際、季節(jié)的日照時(shí)數(shù)進(jìn)行算術(shù)平均處理，得出各年代、年際、季節(jié)的日照時(shí)數(shù)平均值；利用滑動(dòng)平均的方法對(duì)1971-2016年各年、各季日照時(shí)數(shù)進(jìn)行5年滑動(dòng)平均處理，得出5年滑動(dòng)平均值，以此進(jìn)行對(duì)比，分析安溪縣1971-2016年的日照時(shí)數(shù)變化特征。

2 日照時(shí)數(shù)變化特征

2.1 年代變化特征

安溪縣1971-2016年的平均年日照時(shí)數(shù)為1718.8 h。從表1可以看出，與46年(1971-2016)間的年平均值相比，20世紀(jì)70年代、80年代的平均年日照時(shí)數(shù)整體多于46年平均值，其中70年代多231.5 h、80年代多30.4 h；進(jìn)入90年代后年日照時(shí)數(shù)明顯減少，其中90年代少104.3 h；進(jìn)入21世紀(jì)，年日照時(shí)數(shù)略有回升，近5年(2011-2015)再次出現(xiàn)明顯下滑。年日照時(shí)數(shù)減少最為明顯的年代為20世紀(jì)90年代，年日照時(shí)數(shù)為1614.5 h，比最多值(70年代)少335.8 h。總體上安溪縣各年代的年日照時(shí)數(shù)呈減少趨勢(shì)，平均每10年平均年日照時(shí)數(shù)減少68.0 h。

表1 1971-2016年安溪縣各年代年日照時(shí)數(shù) (單位： h)

注：1971-2016年的平均年日照時(shí)數(shù)為1718.8 h。

2.2 年變化特征

由圖1可以看出，1971-1990年的年日照時(shí)數(shù)總體呈偏多的趨勢(shì)，70%的年份年日照時(shí)數(shù)較常年平均值偏多，峰值出現(xiàn)在1971年，為2353.3 h；自1991年起，年日照時(shí)數(shù)總體呈偏少的趨勢(shì)，81%的年份年日照時(shí)數(shù)較常年平均值偏少，僅1996年、2003年、2004年、2009年和2014年的年日照時(shí)數(shù)值高于常年平均值，谷值出現(xiàn)在1997年，為1388.0 h。峰值和谷值相差965.3 h。從5年滑動(dòng)平均值看出，1991-2016這26年間下降趨勢(shì)較為明顯，日照時(shí)數(shù)氣候傾向變化率為-7.24 h/年。說(shuō)明安溪縣年日照時(shí)數(shù)的變化呈減少趨勢(shì)。

圖1 安溪縣1971-2016年日照時(shí)數(shù)變化趨勢(shì)圖

2.3 四季變化特征

安溪縣日照時(shí)數(shù)變化存在季節(jié)差異。據(jù)統(tǒng)計(jì)，不同季節(jié)的季日照時(shí)數(shù)：春季322.5 h、夏季551.5 h、秋季485.7 h、冬季358.5 h。從圖2安溪縣的季日照時(shí)數(shù)年變化曲線(xiàn)以及趨勢(shì)線(xiàn)可以看出，春、夏、秋、冬各季氣候傾向率分別為-0.838、-2.701、-1.905、-1.959 h/年，說(shuō)明夏季日照時(shí)數(shù)減少最多，冬季與秋季減少速率相差不大，而春季減少最少。四季日照時(shí)數(shù)年際變化幅度春季最小、夏季最大，其中春季日照時(shí)數(shù)極大值出現(xiàn)在1977年(496.0 h/季)、極小值出現(xiàn)在1992年(235.4 h/季)；夏季日照時(shí)數(shù)極大值出現(xiàn)在1971年(786.3 h/季)、極小值出現(xiàn)在1982年(360.7 h/季)；秋季日照時(shí)數(shù)極大值出現(xiàn)在1979年(642.6 h/季)、極小值出現(xiàn)在1982年(313.8 h/季)；冬季日照時(shí)數(shù)極大值出現(xiàn)在1987年(515.3 h/季)、 極小值出現(xiàn)在1998年(186.0 h/季)。

2.4 月變化特征

由圖3可知，1971-2016年安溪縣的平均月日照時(shí)數(shù)最大值出現(xiàn)在7月，月日照時(shí)數(shù)219.0 h，占據(jù)年總?cè)照諘r(shí)數(shù)的12.7%；其次是8月，為197.5 h，占據(jù)年總?cè)照諘r(shí)數(shù)的11.5%；9月、10月分別為170.5 h、172.1 h，分別占據(jù)年總?cè)照諘r(shí)數(shù)的9.9%和10.0%。最小值出現(xiàn)在2月，為91.1 h，占據(jù)年總?cè)照諘r(shí)數(shù)的5.3%，與最大值相比少了127.9 h。其余月份的月日照時(shí)數(shù)在100.3 -146.0 h之間，相對(duì)適中。1-12月的平均月日照時(shí)數(shù)整體呈現(xiàn)出中間高兩端低的“兩槽一脊”型分布[3]。為消除不同月份因?yàn)槿諗?shù)不同對(duì)每月多年平均日照時(shí)數(shù)的影響[4]，還統(tǒng)計(jì)了每月日照時(shí)數(shù)的日平均值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：7月份最多，平均日日照時(shí)數(shù)為7.1 h；2月、3月最少，為3.2 h；最高值與最低值相差3.9 h。圖3呈現(xiàn)的變化特征與安溪縣實(shí)際氣候特點(diǎn)吻合，2、3月正值安溪縣冬末春初之時(shí)，且臨近雨季的開(kāi)始，云系多；4-6月為安溪縣的雨季，常伴隨陰雨天氣，日照較少；7-8月正值夏季，在副高的控制下，天氣晴朗少云，陽(yáng)光充沛，日照較多；9月起，安溪縣入秋，受北方冷空氣南下的影響，以及熱帶氣旋的影響，云量增加，降水日數(shù)增多，日照時(shí)數(shù)逐漸減少。

圖2 安溪縣1971-2016年四季的季日照時(shí)數(shù)

圖3 安溪縣1971-2016年平均月日照時(shí)數(shù)

3 日照時(shí)數(shù)變化對(duì)茶葉生產(chǎn)的影響

安溪縣產(chǎn)茶歷史悠久，自然條件得天獨(dú)厚，尤其是其獨(dú)特的山地形貌和氣候條件非常適合鐵觀音品種的種植，而茶葉品質(zhì)與日照等氣象要素密切相關(guān)?，F(xiàn)階段茶葉品質(zhì)與產(chǎn)量的最大危害是茶樹(shù)病蟲(chóng)害。安溪縣茶樹(shù)蟲(chóng)害有近90種、病害有30多種，其中危害最大和較普遍發(fā)生的蟲(chóng)害有假眼小綠葉蟬、茶葉螨類(lèi)(紅蜘蛛)、茶尺蠖、銀尺蠖、斜紋夜蛾、黑刺粉虱、茶黃薊馬，病害有茶炭疽病、茶園赤星病、茶餅病等。

茶樹(shù)蟲(chóng)害有兩個(gè)發(fā)生高峰期，第1高峰期為5、6月，第2高峰期為9、10月。每年5、6月出現(xiàn)連陰雨天氣，日照較少；9、10月受臺(tái)風(fēng)及熱雷雨影響，晴雨相間，這兩個(gè)時(shí)段容易爆發(fā)蟲(chóng)害。茶樹(shù)病害如茶園赤星病屬于低溫高濕型病害，在氣溫20℃、相對(duì)濕度80%以上的條件下形成分生孢子，借風(fēng)雨傳播，可進(jìn)行多次侵染，高山多霧、平原低洼、陰濕茶園在日照較少的情況下發(fā)生較重，一般本山茶比鐵觀音品種發(fā)生重，毛蟹茶發(fā)生輕。而茶餅病以高山茶區(qū)發(fā)生較多，主要侵染嫩葉和新梢，影響制茶品質(zhì)，該病由真菌引起，平均氣溫在15～20℃、相對(duì)濕度在80%以上，多雨日照少的條件下容易發(fā)生和流行，是一種低溫高濕型病害，一般春茶和秋茶發(fā)病重，夏季高溫干旱發(fā)病輕。為減輕農(nóng)殘量，提高茶葉品質(zhì)，建議盡量通過(guò)采取適當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)措施防控病蟲(chóng)害，如：采取增施磷鉀肥，及時(shí)對(duì)低洼茶園進(jìn)行清溝排水，合理利用太陽(yáng)能[6]等措施增強(qiáng)茶樹(shù)抗病力和改善茶園小氣候環(huán)境。并針對(duì)安溪縣日照時(shí)數(shù)年、季變化趨勢(shì)，以及月日照時(shí)數(shù)分布情況，提前預(yù)測(cè)病蟲(chóng)、病害的發(fā)生，研究制定有效防治措施，以提高茶葉的產(chǎn)量與品質(zhì)。

4 小結(jié)

近46年來(lái)安溪縣日照時(shí)數(shù)總體呈現(xiàn)減少趨勢(shì)，氣候變化傾向率為-7.24 h/年。20世紀(jì)70年代年平均日照時(shí)數(shù)最多，90年代最少。從季節(jié)上來(lái)看，四季均呈現(xiàn)減少趨勢(shì)，其中夏季最為明顯。從月分布情況看，7月最多，2月和3月最少。針對(duì)日照時(shí)數(shù)減少，茶樹(shù)蟲(chóng)害、病害多發(fā)，嚴(yán)重影響茶葉的品質(zhì)與產(chǎn)量的現(xiàn)狀，應(yīng)針對(duì)安溪縣日照時(shí)數(shù)年、季變化趨勢(shì)，以及月日照時(shí)數(shù)分布情況，提前預(yù)測(cè)病蟲(chóng)、病害的發(fā)生，研究制定有效防治措施，以提高茶葉的產(chǎn)量與品質(zhì)。

[1]劉強(qiáng)吉，武勝利，房靚，等.1961-2013年巴州地區(qū)日照時(shí)數(shù)變化特征分析[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2013，32(2):79-88.

[2]張山清，普宗朝，李景林.近50年新疆日照時(shí)數(shù)時(shí)空變化分析[J].地理學(xué)報(bào)，2013，68(11):1481-1492.

[3]尹娟，歐愛(ài)松，石燕清，等.吉首市近50年日照特征分析及其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41(8):3522-3523.

[4]李君海，吳耀庭.近36年陵水縣日照變化及對(duì)農(nóng)業(yè)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010,38(18):9675-9677.

[5]曹巧蓮，孫悅，陳霄健，等.臨汾市近40a日照時(shí)數(shù)變化及其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011,39(8):880-882.

[6]宮恒瑞，崔玉玲，鄭玉萍.烏昌地區(qū)日照時(shí)數(shù)變化特征及其對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013(18):207-209.

(責(zé)任編輯：楊小萍)

Characteristics of sunshine-hours variation and its effects on tea production in An’xi

WEI Ying-ying1, LIU De-he2, CHEN Zhi-quan3, LIN Tian-shui1

(1.An’xi Meteorological Bureau, Fujian Province 362400; 2. Yongchun Meteorological Bureau;3. Shishi Meteorological Bureau)

Decadal, annual and seasonal changes of sunshine hours in An’xi and effects of sunshine hours on local agricultural production were analyzed based on the data during 1971-2016 obtained from An’xi National Meteorological Observing Station. The results showed that the sunshine hours peaked in 1970s, and was the lowest in 1990s based on decadal changes. Sunshine hours were annually decreased in general, and the maximum was in 1971 with 2353.3 h. As for the seasonal changes, the sunshine hours were all decreased down, extremely in summer. The monthly variation of sunshine hours showed that the highest sunshine hours appeared in July, and the lowest in February and March. Based on the above, corresponding countermeasures for tea production were put forward.

An’xi County; sunshine hours; climate change; characteristics analysis; tea production

2017-01-05

韋英英，女，1990年生，助理工程師。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2017.01.001