都勻市近50年氣溫變化特征及對農業(yè)生產的影響

羅 紅，李青建，龔雪鵬

(1.貴州省黔南州氣象局，貴州 都勻 558000；2.貴州省都勻市氣象局，貴州 都勻 558000；3.貴州省畢節(jié)市氣象局，貴州 畢節(jié) 551700)

氣溫是反映氣候變化的重要指標，其在變化過程中會對人類日常生產生活、自然生態(tài)環(huán)境造成重大影響[1]。極端氣溫是重要的冷暖指標，表現(xiàn)的主要氣象災害是高溫酷暑和低溫凍害，這些災害的出現(xiàn)不僅引發(fā)農業(yè)氣象災害，還會對作物生長發(fā)育、病蟲害蔓延、農作物品種分布、人們日常生產生活及社會經濟發(fā)展造成不同程度的影響。近年來，因極端氣溫引發(fā)的極端天氣事件呈現(xiàn)逐年增多趨勢，也引起越來越多學者的關注，并采取不同方法和不同角度對極端氣溫進行了大量研究。張新弟等[2]對千河流域氣溫趨勢差異、突變情況及未來變化進行研究發(fā)現(xiàn)，近36年來千河流域冷指數(shù)呈下降趨勢，暖指數(shù)呈上升趨勢，持續(xù)高溫和極端高溫出現(xiàn)的日數(shù)增多。吳丹等[3]研究表明，近49年來貴陽市花溪區(qū)的極端最高氣溫為弱下降趨勢，極端最低氣溫表現(xiàn)為上升趨勢，極端氣溫差趨于緩和。周北平等[4]分析長三角地區(qū)極端氣溫時空變化特征發(fā)現(xiàn)，近53年冷指數(shù)均呈上升趨勢，且通過了0.01的信度檢驗，暖指數(shù)雖然呈上升趨勢，但是趨勢不明顯，只有暖晝指數(shù)和極端最高氣溫通過了0.05的信度檢驗。

都勻市位于貴州東南部的黔南境內，地處云貴高原東南部向廣西丘陵過渡的斜坡地帶，境內地勢西北高，東南低，平均海拔997 m，平均氣溫13.6～19.6℃，平均降雨量1 100～1 400 mm，冬無嚴寒，夏無酷暑、雨熱同季，屬典型的亞熱帶溫暖溫潤的季風氣候，有利于各種動植物的繁衍生息。因全球氣候變暖的影響，都勻市境內干旱、大風、冰雹、暴雨等災害性天氣頻繁出現(xiàn)，對當?shù)剞r業(yè)生產、人們日常生產生活均造成了嚴重影響。目前，針對貴州極端氣溫的研究相對較多，并取得了大量研究成果，但針對都勻市的研究鮮見報道。為都勻市農業(yè)生產氣象服務及防災減災工作提供參考，對1970—2019年都勻市近50年的氣溫變化特征分析如下。

1 資料來源與分析方法

1.1 資料來源

都勻市1970—2019年逐年平均氣溫、極端最高氣溫、極端最低氣溫資料，來源于都勻市國家觀測站。

1.2 分析方法

采用氣候傾向率、距平值等方法[5]，對近50年都勻市極端氣溫的氣候變化特征進行分析。

1.2.1 線性傾向估計 用xi表示樣本量為n的某一氣候變量，用ti表示xi對應的時間，建立xi與ti之間的一元線性回歸方程：

xi=a+bti=1，2，…，n

式中，b為回歸系數(shù)，表示氣候變量x的趨勢傾向。b的正負表示上升或下降速率。若b>0，說明x隨著t的增加而增加，反之亦然。

1.2.2 距平值 氣候要素值同多年平均值之間的偏差稱之為距平值，主要包括正距平與負距平，其中正距平比平均值高，負距平則比平均值低。距平值用于確定對某時段或某時次的數(shù)據(jù)，相較于該數(shù)據(jù)某個長期平均值是高還是低。

2 結果與分析

2.1 都勻市氣溫年際變化特征

2.1.1 平均氣溫 都勻市1970—2019年年平均氣溫為16.0℃，平均氣溫的距平值在―1.7～1.1℃(圖1)，最高值出現(xiàn)在2003年，最低值出現(xiàn)在2012年。2006年前年平均氣溫距平主要以正距平為主，只有9年以負距平為主，占25%；2007年后年平均氣溫以負距平為主。結合距平值曲線，都勻市近50年的平均氣溫變化可劃分為3個階段：1970—2003年平均氣溫呈波動增加趨勢，2003—2012年呈快速下降趨勢，2012年后呈波動下降趨勢?？傮w看，都勻市近50年的平均氣溫整體呈下降趨勢。

圖1 1970—2019年都勻市的逐年平均氣溫距平值

2.1.2 極端最高氣溫 都勻市1970—2019年年極端最高氣溫的平均值為28.6℃，距平值在―2.5～1.2℃(圖2)，最高值出現(xiàn)在2003年，最低值出現(xiàn)在2012年。1986年以前都勻市大部分年份的極端最高氣溫在平均值以下，有10年的極端最高氣溫以負距平為主，占52.6%；1987—2006年有2年以負距平為主，大部分年份以正距平為主；2007年后除2019年外，其余年份的極端最高氣溫以負距平為主。結合距平值曲線，都勻市近50年的極端最高氣溫可劃分為3個階段：1970—1982年極端最高氣溫呈波動下降趨勢，1982—2001年呈波動增加趨勢，2010年后呈大幅度下降趨勢。

圖2 1970—2019年都勻市的逐年極端最高氣溫距平值

2.1.3 極端最低氣溫 都勻市1970—2019年多年極端最低氣溫平均為7.5℃，距平值在―1.4～1.1℃(圖3)，最大值出現(xiàn)在1998年和2001年，最低值出現(xiàn)在2010年。1973年發(fā)生一次氣溫突變，明顯比極端最低氣溫平均值高；1988年前極端最低氣溫有一定的起落，但總體沒有明顯的增溫趨勢，極端最低氣溫的距平值多在0℃以下，1990年后極端最低氣溫距平值有上升趨勢，但1996年極端最低氣溫距平值下降幅度較大，1997年后氣溫開始回升，到1998年極端最低氣溫距平值最低，總體極端最低氣溫距平值呈波動上升趨勢，增溫趨勢較為穩(wěn)定；2007—2019年，除2017年外，其余年份的極端最低氣溫距平值以負距平為主。

圖3 1970—2019年都勻市的逐年極端最低氣溫距平值

2.2 平均氣溫、極端高溫、極端低溫與時間變化關系

都勻市1970—2019年年平均氣溫以0.114℃/10a的速率減少(圖4)，年平均氣溫呈下降趨勢，R=―0.073，說明平均氣溫與時間呈中度負相關關系[6]，即年平均氣溫隨著時間的增加而減少。年極端最高氣溫以0.120℃/10a的速率下降，呈明顯下降趨勢，R=―0.044，說明年極端最高氣溫與時間呈較強負相關關系，即年極端最高氣溫隨著時間增加而減少。極端最低氣溫以0.013℃/10a的速率下降，呈下降趨勢，R=0.000，說明年極端最低氣溫與時間呈不顯著相關關系[7]，但隨著時間增加呈下降趨勢。

圖4 都勻市近50年的平均氣溫、極端高溫、極端低溫與時間變化關系

2.3 氣溫變化對農業(yè)生產的影響

都勻市的年平均氣溫、極端最高氣溫和極端最低氣溫均呈下降趨勢，溫度降低使熱量資源急劇縮減，影響作物的發(fā)芽，延長作物生育期，不利于農作物的正常生長發(fā)育，農作物極易遭受冷害，同時會對水稻、玉米等農作物的生長發(fā)育產生影響，降低作物產量；極端低溫降低引發(fā)嚴重凍害，同樣不利于農作物的正常生長，農作物極易遭受凍害，不利于如茶樹等農作物越冬，導致品質下降[8]。

3 結論與建議

3.1 結論

研究結果表明，1970—2019年近50年都勻市的年平均氣溫為16.0℃，距平值在―1.7～1.1℃，氣候傾向率為―0.114℃/10a，整體呈下降趨勢；年極端最高氣溫的平均值為28.4℃，距平值在―2.5～1.2℃，氣候傾向率為―0.121℃/10a，整體呈下降趨勢；年極端最低氣溫的平均值為7.5℃，距平值在―1.4～1.1℃，氣候傾向率為―0.013℃/10a，整體呈下降趨勢。年平均氣溫與時間呈中度負相關，年極端最高氣溫與時間呈顯著負相關，年極端最低氣溫與時間呈微弱負相關。

3.2 建議

針對都勻市氣溫的變化趨勢及對農業(yè)生產可能造成的危害，一是提高農業(yè)氣象服務保障工作，加強氣象知識宣傳，普及氣象服務信息及氣象災害科普知識，加強氣溫監(jiān)測與災害預估工作，提高農民抗凍防害意識。二是加強部門聯(lián)動，當?shù)剞r﹑林、煙草多部門加強天氣會商，尤其是極端高溫天氣發(fā)生時，第一時間將預警信息傳送至農民手中，提高農民對農業(yè)災害的防控能力。三是加強溝通聯(lián)系方式，多手段發(fā)送預警信息，利用微信﹑QQ﹑短信﹑電話等提高氣象部門“直通式”為農氣象服務的能力[9]。