民豐縣氣溫變化特征及對(duì)生長(zhǎng)季的影響分析

張阿慧 時(shí) 穎 吳永尚 阿米娜·麥圖爾迪

（1.麥蓋提縣氣象局，新疆 麥蓋提 844600；2.若羌縣氣象局，新疆 若羌 844600；3.和田民豐縣氣象局，新疆 民豐 844600）

新疆民豐縣自然條件比較差，各種自然災(zāi)害頻發(fā)，地表水資源極為缺乏，而且缺乏民豐縣生長(zhǎng)季長(zhǎng)度、活動(dòng)積溫和有效積溫對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)影響的研究。所以，明確1957—2012年民豐縣生長(zhǎng)季與積溫變化，可以補(bǔ)充該地區(qū)長(zhǎng)期農(nóng)牧業(yè)、林果業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及城鄉(xiāng)規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)等氣候資料。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 自然概況

民豐縣地處亞歐大陸腹地，塔克拉瑪干大沙漠南緣，縣境遼闊，地域?qū)拸V，地勢(shì)南高北低，由西向東傾斜，沙丘連綿，干旱缺水，屬暖溫帶大陸性干旱氣候。主要特點(diǎn)是四季分明，光照充足，干旱少雨，無(wú)霜期較長(zhǎng)，氣溫日較差和年較差大。

1.2 資料與方法

利用獲取的1957—2012年民豐國(guó)家基準(zhǔn)氣候站的氣溫日值觀測(cè)資料，統(tǒng)計(jì)分析月平均溫度、年平均氣溫、最冷月和最熱月月平均氣溫、生長(zhǎng)季起止日期變化、生長(zhǎng)季長(zhǎng)度變化、活動(dòng)積溫與有效積溫的動(dòng)態(tài)變化情況。生物學(xué)下限溫度起止日期通常用5日滑動(dòng)平均法計(jì)算。溫帶地區(qū)通常將日平均溫度＞5℃時(shí)期稱(chēng)為植物生長(zhǎng)期，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中≥5℃初日也是早春作物開(kāi)始播種日期［1-2］。本研究地點(diǎn)長(zhǎng)白山溫帶針闊葉混交林屬于溫帶地區(qū)，因此選取5℃作為生物學(xué)下限溫度。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣溫動(dòng)態(tài)變化

1957—2012年，民豐縣最低溫出現(xiàn)在1月，為-6.1℃；最高溫出現(xiàn)在7月，為25.2℃，季節(jié)變化明顯，呈單峰曲線（見(jiàn)圖1）。1957—2012年，民豐國(guó)家基準(zhǔn)氣候站平均溫度11.6℃，其中2007年平均氣溫最高，為13.2℃，年平均最低氣溫出現(xiàn)在1967年，為10.1℃（見(jiàn)圖2）。

1957—1970年，民豐縣年平均氣溫為11.0℃，低于多年平均氣溫0.6℃，14年中除1966年平均氣溫與多年平均氣溫一樣外，其他年份均低于多年平均值，氣溫自1967年達(dá)到最低10.1℃后呈逐年弱增長(zhǎng)趨勢(shì)。1971—1984年，民豐縣年平均氣溫為11.2℃，略低于多年平均氣溫，除1971、1973、1979、1980年平均氣溫不低于多年平均氣溫外，其他年份均低于多年平均值，氣溫逐年波動(dòng)呈弱增長(zhǎng)趨勢(shì)。1985—1998年，民豐縣年平均氣溫為11.7℃，略高于多年平均氣溫，除1985—1988年、1990年、1994年、1997—1998年平均氣溫不低于多年平均氣溫外，其他年份均低于多年平均值，氣溫逐年波動(dòng)呈較明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)。1999—2012年，民豐縣年平均氣溫為12.7℃，高于多年平均氣溫，14年平均氣溫都大于多年平均氣溫，氣溫逐年波動(dòng)呈明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)。

總之，對(duì)比分析 1957—1970年、1971—1984年、1985—1998年、1999—2012年的年平均氣溫發(fā)現(xiàn)，1985—1998年、1999—2012年兩時(shí)段年平均氣溫普遍高于1957—1970年、1971—1984年，且1999—2012年氣溫增幅很大。因此，1957—2012年民豐站年平均氣溫有明顯波動(dòng)升高趨勢(shì)。

圖1 民豐國(guó)家基準(zhǔn)氣候站月平均氣溫季節(jié)動(dòng)態(tài)

1957—2012年，民豐站最冷月份平均氣溫為-6.4℃。而月平均氣溫最高值-2.6℃出現(xiàn)在2010年，最低值-12.9℃出現(xiàn)在1978年，其中1957—1966年、1986—1992年、1996—2005年最低氣溫波動(dòng)不大，1967—1985年際動(dòng)態(tài)呈兩三年波動(dòng)周期，2006—2012年最低氣溫波動(dòng)比較大。除1957—1965年、1967年、1969—1970年、1974—1975年、1977—1978年、1981年、1983—1985年、1993年、1995年、2006年、2008—2009年、2011—2007年和2012年月平均氣溫不低于多年平均值外，其余各年均低于平均值。

圖2 民豐國(guó)家基準(zhǔn)氣候站年平均溫度年際動(dòng)態(tài)

1957—2012年，民豐站最熱月份平均氣溫為25.4℃。最高值27.4℃出現(xiàn)在2003年，最低值23.6℃出現(xiàn)在1971年，56年間該值波動(dòng)比最冷月平均氣溫要小。其中1957年、1962—1965年、1967—1973年、1975—1977年、1979—1982年、1987年、1989年、1991—1993年、1995—1996年和2005年為氣溫相對(duì)較低年份，其余年份最熱月平均氣溫略高于平均值，而1994—2012年最熱月平均氣溫高于平均值。

2.2 生長(zhǎng)季動(dòng)態(tài)變化

1957—2012年，民豐站生長(zhǎng)季長(zhǎng)度平均值為242 d（見(jiàn)圖3）。其中2004年為生長(zhǎng)季長(zhǎng)度最長(zhǎng)，為269 d。而生長(zhǎng)季長(zhǎng)度最短年為1962年，為221 d，長(zhǎng)短相差48 d。56年間生長(zhǎng)季長(zhǎng)度變化為：1957—1998年平均生長(zhǎng)季長(zhǎng)度238 d，比56年平均生長(zhǎng)季長(zhǎng)度少4 d；1999—2012年為247 d，比56年平均值多5 d，比前24年多9 d。

1957—1985年中1963年、1965年、1968—1969年、1975年、1977—1978年、1980年和1984年生長(zhǎng)季長(zhǎng)度均高于56年平均值，為242 d。1999—2012年中，1986—1988年、1990—1991年、1994年、1996—1997年和1999—2012年生長(zhǎng)季長(zhǎng)度均高于56年平均值。1999—2012年增長(zhǎng)趨勢(shì)較1957—1998年趨勢(shì)更明顯。同時(shí)，56年間該地區(qū)生長(zhǎng)季起止日期也發(fā)生了變化，1957—1984年生長(zhǎng)季起始日期最早在1963年3月1日，最晚在1976年3月31日。1985—2012年，生長(zhǎng)季起始日期最早出現(xiàn)在2010年2月19日，最晚出現(xiàn)在2011年3月24日。前28年起始日期相比后28年生長(zhǎng)季起始日期較穩(wěn)定，1985—2012年生長(zhǎng)季起始日期有提前趨勢(shì)。

56年間生長(zhǎng)季終止日期變化如下：1957—1984年生長(zhǎng)季終止日期最早出現(xiàn)在1972年10月19日，最晚出現(xiàn)在1980年11月17日。1985—2012年，生長(zhǎng)季終止日期最早出現(xiàn)在1993年10月26日，最晚出現(xiàn)在2002年10月22日。56年間生長(zhǎng)季終止日期變化有緩慢推后趨勢(shì)。

圖3 1957—2012年民豐國(guó)家基準(zhǔn)氣候站生長(zhǎng)季長(zhǎng)度變化

2.3 積溫動(dòng)態(tài)變化

1957—2012年，民豐站≥5.0℃平均活動(dòng)積溫為4 528.1℃（見(jiàn)圖4）。1957—1984年，≥5.0℃平均活動(dòng)積溫為4 394.3℃；1978年出現(xiàn)最高值，為4 694.7℃；1957年出現(xiàn)最低值，為4 153.3℃。1985—2012年，≥5.0℃平均活動(dòng)積溫為4 661.9℃；2008年出現(xiàn)最高值，為4 997.0℃；1989年出現(xiàn)最低值，為4 310.0℃。1985—2012年≥5.0℃平均活動(dòng)積溫較1957—1984年≥5.0℃平均活動(dòng)積溫增加267.7℃。由此可見(jiàn)，1957—1984年≥5.0℃活動(dòng)積溫處于低值期，1985—2012年緩慢升高，1997—2012年活動(dòng)積溫均高于多年平均值。

圖4 1957—2012年民豐國(guó)家基準(zhǔn)氣候站活動(dòng)積溫年際動(dòng)態(tài)

1957—2012年，民豐站≥5.0℃平均有效積溫為3 316.0℃。1957—1984年，≥5.0℃平均有效積溫為3 206.6℃，其中1978年出現(xiàn)最高值，為3 406.7℃；1957年出現(xiàn)最低值，為3 013.3℃。1985—2012年，≥5.0℃平均有效積溫為3 425.5℃，2008年出現(xiàn)最高值，為3 712.0℃；1989年出現(xiàn)最低值，為3 130.0℃。1985—2012年≥5.0℃平均有效積溫值較1957—1984年增加218.9℃。由此可見(jiàn)，≥5.0℃有效積溫與活動(dòng)積溫相對(duì)應(yīng)，1957—1984年處于低值期，1985—2012年后有緩慢升高趨勢(shì)，而且1997—2012年有效活動(dòng)積溫均高于多年平均值。

［1］段若溪，姜會(huì)飛.農(nóng)業(yè)氣象學(xué)［M］.北京：氣象出版社，2002.

［2］孫衛(wèi)國(guó).氣候資源學(xué)［M］.北京：氣象出版社，2008.