和田市農(nóng)業(yè)氣候資源變化趨勢探析

彭艷華

摘要 利用1999-2018年和田市51個(gè)氣象站20余年的氣候資料，應(yīng)用線性氣候傾斜率方法對一年四季光熱水等主要農(nóng)業(yè)氣候資源要素進(jìn)行診斷分析，應(yīng)用Mann-Kendall方法完成對主要農(nóng)業(yè)氣候資源要素的觀測。結(jié)果表明：近20年來和田市增溫趨勢明顯，熱量資源愈加豐富，特別是年最低溫增幅明顯，冬季增溫幅度比春夏秋季大，日照時(shí)數(shù)和降水量均呈增加趨勢。

關(guān)鍵詞 和田市;農(nóng)業(yè)氣候資源;變化趨勢

中圖分類號：S162.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095–3305（2020）07–0–02

DOI：10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.07.027

Analysis on the Change Trend of Agricultural Climate Resources in Hotan City

PENG Yan-hua （Hetian Meteorological Bureau， Hetian， Xinjiang 848000）

Abstract Based on the climate data of 51 weather stations in Hotan city for more than 20 years from 1999 to 2018， the linear climate tilt rate method was used to diagnose and analyze the main agricultural climate resource elements， such as light and hot water in four seasons， and Mann Kendall method was used to complete the observation of main agricultural climate resource elements. The results show that the warming trend is obvious in Hotan city in recent 20 years， and the heat resources are more and more abundant In addition， the annual minimum temperature increased significantly， and the temperature in winter was larger than that in spring， summer and autumn， and the sunshine hours and precipitation showed an increasing trend.

Key words Hotan city; Agricultural climate resources; Change trend

聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)發(fā)布的第4次報(bào)告指出，最近100年全球平均氣溫上升了0.74℃。我國和田地區(qū)的氣候變化和全球變暖總趨勢一致。氣候變化、新疆地區(qū)人工綠洲規(guī)模擴(kuò)大以及人類活動(dòng)范圍和影響日益加大，加劇了局部生態(tài)環(huán)境的惡化。新疆和田地區(qū)夏季暴雨洪澇、春秋大旱的頻率在不斷增加，氣象災(zāi)害的影響范圍也呈現(xiàn)出擴(kuò)大的趨勢。和田市位于新疆最南端，地處喀喇昆侖山與塔克拉瑪干大沙漠之間。農(nóng)用地面積35 312.87 hm2畝。其中耕地5 996.45hm2;園地470.38 hm2，林地1 352.63 hm2;牧草地26 249.21 hm2，其他農(nóng)用地1 244.21 hm2，盛產(chǎn)小麥、食用菌等農(nóng)副產(chǎn)品。根據(jù)多年氣象資料進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)一步分析了和田市農(nóng)業(yè)氣候資源變化趨勢，以期為本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供氣象科學(xué)指導(dǎo)。

1 資料和方法

文中數(shù)據(jù)來自和田市氣象局近20年來的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并參考《中國氣候變化》報(bào)告，通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，結(jié)合和田市具體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)情況，對本區(qū)域近20年來的氣候變化進(jìn)行了探討。以3—5月為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季，12—2月為冬季的四季劃分法為標(biāo)準(zhǔn)，采用最小二乘法建立一元線性方程Y=at+b。式中Y為氣象要素，t為時(shí)間，b為回歸常數(shù)，a為回歸系數(shù)，10年稱為氣候傾向率，表示氣象要素每10年的變化率，并采用F檢驗(yàn)對線性傾向率進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，統(tǒng)一以顯著性水平達(dá)到α=0.01作為通過檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，并利用累計(jì)距平和Mann-kendall法，累計(jì)距平顯著突變性結(jié)合信噪比法判定，周期分析采取morlet小波平換法，取小波系數(shù)的實(shí)部作為周期尺度的分析。

2 和田市氣溫變化特征

從和田市近20年來四季平均氣溫變化可以看出，春、夏、秋三季節(jié)的總體變化趨勢和平均氣溫變化趨勢一致，呈波動(dòng)式上升，而冬季則大不相同，平均氣溫一致處于上升狀態(tài)，且比20年前上升了1.8℃（表1）。

分析和田市近20年年平均氣溫變化，和田市平穩(wěn)氣溫總體呈逐年上升趨勢（圖1），在1999—2003年呈逐步下降趨勢，在2004年平均氣溫達(dá)到峰值后，又折向下走勢，在2003年和2005年年平均氣溫出現(xiàn)低谷值，2005年后平均氣溫走勢又上行，至2009年出現(xiàn)第二峰值，后逐年平穩(wěn)上升，僅在2016年有小幅度下降，2018年的年均溫度較20年前增加了1℃左右。

通過距平變率測算可知，和田市平均氣溫線性增暖率為0.32℃/5年（通過0.8信度檢驗(yàn)），1999—2003年氣溫偏低0.3℃～0.6℃，2004—2008氣溫開始升高，幅度偏高0.15℃。2009年以后，明顯偏高達(dá)1℃左右。春夏秋冬四季的線性變暖率分別為0.26/5年、0.22/5年、0.42/5年、0.48/5年（春、秋、冬三季通過0.8信度檢驗(yàn)）。秋冬兩季增溫趨勢顯著，各季節(jié)和年均氣溫的正相關(guān)系數(shù)分別為0.62、0.64、0.79、0.66，均通過0.01信度檢驗(yàn)，秋季貢獻(xiàn)率略高。

3 和田市日照時(shí)數(shù)變化特征

3.1 年際變化

由田市年日照時(shí)數(shù)變化曲線可知（圖2），和田市年日照時(shí)數(shù)呈波動(dòng)上升、多寡交替的特點(diǎn)。可大致劃分為以下幾個(gè)時(shí)期：第一階段為1999—2001年，這一時(shí)段日照時(shí)數(shù)偏多，高于20年平均值（2 635.2 h）;第二階段為2002—2004年，這一時(shí)段日照時(shí)數(shù)偏少，低于年日照均值;第三階段為2005-2010年，這一時(shí)段日照時(shí)數(shù)偏多，高于年日照均值;第四階段為2011—2016年，此時(shí)期日照時(shí)數(shù)偏少，低于日照均值近20年日照時(shí)長極低值出現(xiàn)在2015年;第五階段為2017—2018年，此時(shí)期日照時(shí)數(shù)偏多，高于均值，近20年日照時(shí)數(shù)極多值出現(xiàn)在2018年。從總體趨勢看，和田市年日照時(shí)長在20年來呈增長趨勢，其變化傾向率為20.8 h/5年，但相關(guān)系數(shù)未通過顯著性水平檢驗(yàn)，說明本區(qū)日照時(shí)長雖有增加但未達(dá)到顯著性標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 季節(jié)變化

和田市年日照時(shí)數(shù)為2 588.2 h，其中夏季日照時(shí)數(shù)最多，達(dá)到728.1 h，其次為秋季，日照時(shí)數(shù)為721.3 h，最少的為冬季，日照時(shí)長只有510.9 h。從1999—2018年平均日照時(shí)常來看，春、夏、秋、冬季日照時(shí)數(shù)分別為642.7 h，741.2 h，727.4 h，523.9 h?？梢娊?0年來，日照時(shí)數(shù)在變長。近20年春夏秋冬日照時(shí)數(shù)和年日照時(shí)數(shù)變化趨勢大體一致且呈現(xiàn)增多趨勢，但各季節(jié)變化程度不相同。春季變化最為強(qiáng)烈，變化傾向率達(dá)到14.9 h/5年，相關(guān)系數(shù)為0.28，通過了0.05的顯著性水平檢驗(yàn);其次為秋季，變化傾斜率為4.2 h/5年，相關(guān)系數(shù)為0.1，未通過顯著性水平檢驗(yàn)，說明秋季日照增加趨勢不明顯，冬季增長趨勢最緩慢，變化傾斜率僅為2 h/5年，相關(guān)系數(shù)為0.04，未達(dá)到顯著性標(biāo)準(zhǔn)。夏季日照時(shí)數(shù)呈現(xiàn)出減少的趨勢，但趨勢不顯著。年日照數(shù)在2017—2018年達(dá)到最大值，為2 742.1 h，在2002—2004年達(dá)到最小值，為2 431.4 h。春季日照時(shí)數(shù)在不斷增加，夏季日照時(shí)數(shù)先增加后下降，秋季日照時(shí)數(shù)先增加后基本持平，冬季日照時(shí)數(shù)逐步上升。

3.3 降水量變化特征

和田市20年內(nèi)各時(shí)期年、四季降水量距平（降水量平均值）情況（表2）。通過統(tǒng)計(jì)得知，和田市年平均降水量為40.2 mm，較氣候標(biāo)準(zhǔn)值偏多1.0 mm，線性增加率為3.5 mm/5年（通過0.01信度檢驗(yàn)），1999—2003年降水偏少，自2004年開始，降水量有所增加，之后的年代線性增加率為42.1 mm/5年。春、夏、秋、冬四季平均總降水量為11.7 mm、20.2 mm、4.3 mm、3.6 mm。春季較氣候標(biāo)準(zhǔn)值少外，其他季節(jié)均偏多。春夏兩季降水量占全年總降水的79.6%（春季29.3%，夏季50.6%），夏季降水量增加趨勢較明顯，各季節(jié)與年總降水量的正相關(guān)系數(shù)分別是0.65、0.72、0.34、0.38，春夏季通過0.01信度檢驗(yàn)，秋季通過0.05信度檢驗(yàn)，冬季未通過檢驗(yàn)，則表明冬季的相關(guān)性不明顯（表2）。各時(shí)期春季降水量呈現(xiàn)“少—多—少—多、遞減—遞增—遞減—遞增”的趨勢，夏季降水量呈現(xiàn)“少—多—多—多、遞減—遞增—遞減—遞減”的特點(diǎn)，秋季降水量呈現(xiàn)“少—少—少—多、遞增—遞減—遞增—遞減”的規(guī)律，冬季降水量呈現(xiàn)“多—少—多—多、遞增—遞減—遞減—遞增”的規(guī)律。夏季降水量線性增加趨勢明顯，對年總降水的貢獻(xiàn)率也大，各時(shí)期變化和年變化基本一致，春秋冬三季略有差異。

參考文獻(xiàn)

[1] 田世英，祝婕，楊靜，等.1959—2016年和田地區(qū)氣候要素變化特征分析[J].新疆環(huán)境保護(hù)，2019（3）：45–50.

[2] 胡雪瑛，武勝利，劉強(qiáng)吉，等.54年來和田地區(qū)潛在蒸散量的變化特征及影響因素[J].水土保持研究，2017（24）：150.

責(zé)任編輯：黃艷飛