鄯善縣葡萄田間氣象要素變化規(guī)律分析

曹燕 黃霄霞

（鄯善縣氣象局，新疆 鄯善 838200）

新疆維吾爾自治區(qū)地處我國(guó)西北內(nèi)陸，遠(yuǎn)離海洋，四周又有高山環(huán)繞，海洋上的濕潤(rùn)氣流很難到達(dá)，所以當(dāng)?shù)赜炅可?，氣候干燥?-2］。這里的氣溫日夜變化很大，尤其是夏季，白天烈日炙烤，氣溫較高。鄯善縣位于新疆鄯善盆地中部，是我國(guó)夏季氣溫最高的區(qū)域。這里氣候干燥，年降雨量少，日照時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)霜期長(zhǎng)，晝夜溫差大，一般引來(lái)天山雪水灌溉作物，這種獨(dú)特的自然條件十分有利于葡萄生長(zhǎng)和葡萄糖分的高度濃縮。當(dāng)?shù)仄咸岩话阍?—9月成熟，但由于有早熟和晚熟2個(gè)品種，所以成熟時(shí)間稍有差異［3-5］。例如，早熟葡萄品種一般在6月底至7月初成熟，晚熟葡萄品種一般在10月成熟。8月是鄯善縣葡萄成熟比較集中的季節(jié)［6-8］。下面依據(jù)2020年鄯善縣葡萄果園實(shí)景氣象觀測(cè)站數(shù)據(jù)，對(duì)當(dāng)?shù)仄咸褕@的氣溫與地溫變化規(guī)律進(jìn)行分析，并結(jié)合觀測(cè)數(shù)據(jù)研究平均氣溫、極大風(fēng)速等對(duì)葡萄園10 cm地溫的相關(guān)性，以期為當(dāng)?shù)仄咸逊N植與生產(chǎn)提供一定參考。

1 鄯善縣氣象特征概況

鄯善縣位于天山東部南麓的吐魯番盆地東側(cè)，北與木壘縣、奇臺(tái)縣為鄰，東經(jīng)七克臺(tái)鎮(zhèn)連接哈密市七角井鄉(xiāng)，西部吐峪溝蘇貝希村與吐魯番市勝金鄉(xiāng)接壤，南部經(jīng)南湖戈壁至覺(jué)羅塔格與若羌縣、尉犁縣為界。鄯善縣總面積39 800 km2，約占新疆維吾爾自治區(qū)總面積的2.5%。

鄯善縣地處亞洲腹部，由于遠(yuǎn)離海洋、群山環(huán)繞、地貌復(fù)雜，形成了獨(dú)特的氣候。鄯善縣夏熱（7月平均氣溫29.2～33.0℃，曾出現(xiàn)過(guò)48.0℃高溫）、冬冷（1月平均氣溫-10.0～11.0℃，出現(xiàn)過(guò)-29.7℃最低氣溫），春旱干燥（年降水量17.6～25.3 mm，但蒸發(fā)量極大，為2 751.0～3 216.6 mm），熱量豐富（≥10℃積溫為4 522.6～5 48.9℃），日照充足（日照時(shí)間2 900～3 100 h），晝夜溫差大（平均日較差14.3～15.9℃，最大可達(dá)26.6℃），無(wú)霜期長(zhǎng)（192～224 d）。當(dāng)?shù)貧夂驅(qū)τ诿藁?、葡萄和甜西瓜的生長(zhǎng)發(fā)育極為有利，尤其是有利于提高葡萄、甜西瓜的品質(zhì)。含糖量測(cè)定結(jié)果表明，葡萄23%以上，最高達(dá)31%；甜瓜12%以上，最高達(dá)18%。

2 鄯善縣葡萄園氣溫全年變化規(guī)律

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

鄯善縣氣象數(shù)據(jù)來(lái)自鄯善縣氣象局，通過(guò)葡萄果園實(shí)景氣象觀測(cè)站采集2020年全年的氣溫?cái)?shù)據(jù)，同時(shí)獲取葡萄園不同土層深度的地溫?cái)?shù)據(jù)，分別選取了葡萄園10、15、20、40 cm的地溫?cái)?shù)據(jù)。為了便于分析全年及各月間氣溫、地溫之間的變化規(guī)律，將每日的氣溫、地溫?cái)?shù)據(jù)按照月份進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，以取其平均值作為當(dāng)月的溫度數(shù)據(jù)。選取的溫度數(shù)據(jù)中氣溫?cái)?shù)據(jù)包括月平均氣溫、月平均最高氣溫、月平均最低氣溫，風(fēng)速數(shù)據(jù)選取月平均極大風(fēng)速，地溫?cái)?shù)據(jù)分別選取月平均10 cm地溫、月平均15 cm地溫、月平均20 cm地溫、月平均40 cm地溫。

2.2 數(shù)據(jù)分析

從鄯善縣葡萄果園實(shí)景氣象觀測(cè)站數(shù)據(jù)可以看出（見(jiàn)表1），葡萄園平均氣溫高于15℃的月份有6個(gè)，其中平均氣溫最高為28.391 1℃，出現(xiàn)在2020年7月；平均氣溫最低為-12.145 2℃，出現(xiàn)在2020年1月。葡萄園月最高氣溫出現(xiàn)在8月，最高為38.377 4℃；葡萄園月最低氣溫出現(xiàn)在1月，最低為-17.361 5℃。平均氣溫溫差為40.536 3℃，最高氣溫和最低氣溫相差55.738 9℃（見(jiàn)圖1）。

圖1 2020年鄯善縣葡萄園氣溫變化趨勢(shì)圖

表1 2020年鄯善縣葡萄園田間氣溫年際數(shù)據(jù)

3 葡萄園不同深度地溫變化規(guī)律

從鄯善縣葡萄果園實(shí)景氣象觀測(cè)站不同土壤深度地溫?cái)?shù)據(jù)可以看出（見(jiàn)表1），葡萄園10 cm地溫最大值為29.525 3℃，出現(xiàn)在8月，低溫最低值為-3.748 1℃，出現(xiàn)在12月，平均為14.450 1℃；葡萄園15 cm地溫最大值為29.079 4℃，出現(xiàn)在8月，地溫最低值為-2.443 8℃，出現(xiàn)在12月，平均為14.516 4℃；葡萄園20 cm地溫最大值為28.563 4℃，出現(xiàn)在8月，低溫最低值為-0.901 7℃，出現(xiàn)在12月，平均為14.642 9℃；葡萄園40 cm地溫最大值為28.023 5℃，出現(xiàn)在8月，低溫最低值為0.265 8℃，出現(xiàn)在12月，平均為15.373 8℃。不同深度土壤地溫值如圖2所示。由圖2可以看出，2020年鄯善縣葡萄園的平均氣溫最高值出現(xiàn)在7月，而10、15、20、40 cm土層地溫最高值出現(xiàn)在8月，說(shuō)明氣溫對(duì)葡萄園土壤地溫的影響具有一定的延后性。同時(shí)，從10～40 cm的土壤垂直方向看，地溫具有逐級(jí)升高的趨勢(shì)，說(shuō)明深部土壤受外表氣溫變化影響相對(duì)較小，保溫效應(yīng)更強(qiáng)。

圖2 2020年鄯善縣葡萄園不同深度地溫變化趨勢(shì)

4 不同月份風(fēng)速變化特點(diǎn)

葡萄園的蒸發(fā)受到地面溫度影響，同時(shí)與地表風(fēng)速有關(guān)，蒸發(fā)量又影響當(dāng)?shù)氐钠咸哑焚|(zhì)［9-10］。鄯善縣葡萄園地表極大風(fēng)速變化如圖3所示。地面極大風(fēng)速較大的月份主要集中在3—9月，平均值的最大值出現(xiàn)在5月，月風(fēng)速極大值平均為8.729 0 m/s，月極大風(fēng)速的最小值是12月和1月，分別為3.896 7 m/s和3.334 6 m/s，每月地面極大風(fēng)速平均值整體變化較小，夏季風(fēng)速較大可能與不同區(qū)域溫差和地形導(dǎo)致的氣壓變化有關(guān)。這個(gè)特征與平均氣溫、地面10 cm平均氣溫變化規(guī)律基本一致。

圖3 2020年鄯善縣葡萄園極大風(fēng)速變化圖

5 氣溫、風(fēng)速與地溫的相關(guān)性分析

由圖4和表2可以看出，月平均氣溫與葡萄園月平均10 cm地溫相關(guān)性為0.981，顯著性極高；月極大風(fēng)速與葡萄園月平均10 cm地溫相關(guān)性為0.894，也具有較高的顯著性。但是總體而言，地面氣溫對(duì)10 cm土壤地溫的影響更大。

表2 氣溫、風(fēng)速與地溫相關(guān)性分析

圖4 月平均氣溫、極大風(fēng)速對(duì)地面10 cm地溫的相關(guān)性

6 結(jié)論

通過(guò)對(duì)鄯善縣葡萄果園實(shí)景氣象觀測(cè)站數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)2020年鄯善縣葡萄園的平均氣溫溫差為40.536 3℃，最高氣溫和最低氣溫相差55.738 9℃；2020年鄯善縣葡萄園平均氣溫最高值出現(xiàn)在7月，土壤地溫最高值出現(xiàn)在8月，氣溫對(duì)葡萄園土壤地溫的影響具有一定的延后性，土壤垂直方向地溫具有逐級(jí)升高的趨勢(shì)；月平均氣溫與葡萄園月平均10 cm地溫顯著性極高，月極大風(fēng)速與葡萄園月平均10 cm地溫也具有較高的顯著性，總體上地面氣溫對(duì)10 cm土壤地溫的影響更大。