1961—2023年阿勒泰積溫變化特征分析

摘 要：選用阿勒泰國家基本氣象觀測站1961—2023年逐日平均氣溫資料，統(tǒng)計分析通過0、5、10 ℃界限溫度的初終日、持續(xù)日數(shù)和積溫變化特征。結(jié)果表明：近63年阿勒泰≥0 ℃、≥5 ℃和≥10 ℃界限初日均以提前趨勢為主，而終日均表現(xiàn)出推遲的趨勢，且除≥0 ℃界限初日和終日通過了顯著性水平檢驗外，其余界限初終日均未通過顯著性水平檢驗；阿勒泰≥

0 ℃、≥5 ℃和≥10 ℃界限溫度持續(xù)日數(shù)均以增加趨勢為主，變化傾向率分別為2.86、2.109、1.369 d/10年，只有≥0 ℃、≥

5 ℃界限溫度持續(xù)日數(shù)呈增加趨勢，且通過了顯著性水平檢驗；阿勒泰≥0 ℃、≥5 ℃和≥10 ℃積溫均以增加趨勢為主，且通過了顯著性水平檢驗，說明不同界限積溫增加趨勢顯著。

關鍵詞：積溫；變化特征；阿勒泰

中圖分類號：S161.2 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）06–0-03

積溫是衡量某地農(nóng)業(yè)熱量資源的重要指標，主要是指穩(wěn)定通過不同界限溫度的總稱，可利用≥0 ℃、≥5 ℃、≥10 ℃活動積溫表示，例如，≥0 ℃積溫可反映出農(nóng)事季節(jié)的熱量資源，而≥10 ℃積溫則能體現(xiàn)出作物生長期的熱量條件[1-3]。全球氣候變暖趨勢勢必會造成各地作物生長季的界限溫度和對應熱量資源發(fā)生顯著變化。在作物生長發(fā)育中受氣候與土壤條件的影響較大。在水分一定的情況下，溫度條件直接決定了作物結(jié)構(gòu)、品種、生長狀況和產(chǎn)量變化[4]。積溫對作物生長中具有重要的生物學意義，并廣泛應用于生產(chǎn)實踐。通常情況下，當日平均氣溫穩(wěn)定≥0 ℃是土壤凍結(jié)、解凍和農(nóng)耕開始期；穩(wěn)定通過3～5 ℃則是早春作物播種、喜涼作物開始生長期；穩(wěn)定通過10 ℃初日和終日則分別是作物生長發(fā)育的起始期和終止期。這些指標的變化均會影響作物生長發(fā)育、產(chǎn)量形成及農(nóng)事生產(chǎn)活動安排，積溫的這些變化特征在作物結(jié)構(gòu)調(diào)整、品種規(guī)劃布局、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)作物形成方面均具有一定的指導作用[5-10]。阿勒泰地處阿爾泰山南麓，準噶爾盆地北緣，位于亞洲大陸腹地，屬于溫帶大陸性干旱氣候，是新疆重要的農(nóng)牧業(yè)基地，積溫期的長短、開始時間、結(jié)束時間及積溫多少均關系到農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)，但當前關于熱量變化問題的研究較少。因此，迫切需要詳細研究和分析阿勒泰積溫變化特征，以了解氣候變化引起的農(nóng)業(yè)熱量資源變化趨勢，為指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和合理開展農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃提供參考。

1 研究資料和方法

選用阿勒泰國家基本氣象觀測站1961—2023年逐日平均氣溫資料，選擇一元線性回歸法和滑動平均法，統(tǒng)計分析通過0、5、10 ℃界限的初終日、持續(xù)日數(shù)和積溫變化特征。

2 積溫變化特征

2.1 ≥0 ℃界限溫度變化

2.1.1 ≥0 ℃界限初終日

1961—2023年阿勒泰市≥0 ℃界限初日整體呈現(xiàn)出提前的趨勢，平均每年以0.111 7 d的速率提前（圖1），研究時段內(nèi)共提前7.0 d，r值為0.246，通過了α=0.05的顯著性水平檢驗，說明≥0 ℃界限初日提前趨勢較為顯著。近63年來，阿勒泰市≥0 ℃界限初日主要分布在每年的3—4月，其中，出現(xiàn)在3月的有33年，占52.4%，尤以3月中下旬最為集中；出現(xiàn)在4月的有30年，占47.6%，尤以4月中上旬最為集中。

1961—2023年阿勒泰市≥0 ℃界限終日整體呈現(xiàn)出推遲的趨勢（圖2），平均每年以0.188 4 d的速率推遲，研究時段內(nèi)共推遲11.9 d，r值為0.437 9，通過了α=0.01的顯著性水平檢驗，說明≥0 ℃界限終日推遲趨勢極為顯著。近63年來，阿勒泰≥0 ℃界限終日主要出現(xiàn)在10—11月，其中，出現(xiàn)在10月的有40年，占63.5%，尤以10月下旬最為集中；出現(xiàn)在11月的有23年，占36.5%，尤以11月中上旬最為集中。

2.1.2 ≥0 ℃積溫

1961—2023年阿勒泰≥0 ℃活動積溫整體呈現(xiàn)出增加的趨勢（圖3），變化傾向率為74.219 ℃·d/10年，r值為0.658 5，通過了α=0.01的顯著性水平檢驗，說明阿勒泰≥0 ℃活動積溫增加趨勢極為顯著。結(jié)合平均值曲線，1995年前，阿勒泰大部分年份≥0 ℃活動積溫在多年平均值曲線以下，占68.6%；從1996年往后，阿勒泰只有3年的≥0 ℃活動積溫在多年平均值曲線以下，剩余年份≥0 ℃活動積溫在多年平均值曲線以上。結(jié)合曲線圖，1961—1969年阿勒泰≥0 ℃活動積溫呈現(xiàn)出波動下降的趨勢；從1969年往后，阿勒泰≥0 ℃活動積溫呈現(xiàn)出波動增加趨勢，只是后期增加趨勢不太明顯。

2.2 ≥5 ℃界限溫度變化

2.2.1 ≥5 ℃界限初終日

1961—2023年阿勒泰≥5 ℃界限初日整體呈現(xiàn)出提前的趨勢（圖4），平均每年以0.112 4 d的速率提前，整個研究時段內(nèi)共提前7.1 d，r值為0.238 5，未通過顯著性水平檢驗，說明阿勒泰≥5 ℃界限初日提前趨勢不太顯著。其中，阿勒泰≥5 ℃界限初日主要出現(xiàn)在每年的3—5月，其中，出現(xiàn)在3月的有4年，占6.3%，4月有58年，占92.1%，5月有1年，占1.6%，尤以4月最為集中。

1961—2023年阿勒泰≥5 ℃界限終日整體呈現(xiàn)出推遲的趨勢（圖5），平均每年以0.099 4 d的速率推遲，整個研究時段內(nèi)≥5 ℃界限終日共推遲6.3 d，R值為0.2431，未通過顯著性水平檢驗，說明阿勒泰≥5 ℃界限終日推遲趨勢不太顯著。此外，阿勒泰≥5 ℃界限終日主要出現(xiàn)在每年的9月和10月，其中，出現(xiàn)在9月的有7年，占11.1%，剩余56年則出現(xiàn)在10月，占88.9%，尤以10月中上旬最為集中。

2.2.2≥5 ℃積溫

1961—2023年阿勒泰≥5 ℃活動積溫平均值為

3 043.8 ℃·d，整體呈現(xiàn)出增加的趨勢（圖6），變化傾向率為68.057 ℃·d/10年，r值為0.596 9，通過了α=0.01的顯著性水平檢驗，說明阿勒泰≥5 ℃活動積溫增加趨勢極為顯著。結(jié)合平均值曲線，以1994年為界限，在1994年前，阿勒泰≥5 ℃活動積溫在多年平均值曲線以下，占73.5%，還有9年≥5 ℃活動積溫在多年平均值曲線以上；從1994年往后，阿勒泰大部分年份≥5 ℃活動積溫在多年平均值曲線以上，占89.7%，還有3年≥5 ℃活動積溫在多年平均值曲線以下。結(jié)合曲線圖，1961—1969年阿勒泰≥5 ℃的活動積溫呈現(xiàn)出波動下降的趨勢，且1969年≥5 ℃活動積溫最低，只有2 591.5 ℃·d；1969—1997年阿勒泰≥5 ℃的活動積溫以波動增加趨勢為主，且1997年活動積溫最高，達到3 657.2 ℃，增幅達到1 065.7 ℃·d；從1997年往后，阿勒泰≥5 ℃的活動積溫變化較為平穩(wěn)，基本沒有太大的波動變化。

2.3 ≥10 ℃界限溫度變化

2.3.1 ≥10 ℃界限初終日

1961—2023年阿勒泰≥10 ℃界限初日整體呈現(xiàn)出提前的趨勢（圖7），平均每年以0.072 2 d的速率提前，研究時段內(nèi)共提前4.5 d，r值為0.1520，未通過顯著性水平檢驗，說明阿勒泰≥10 ℃界限初日提前趨勢不太顯著。通過統(tǒng)計分析，阿勒泰≥10 ℃界限初日主要出現(xiàn)在每年的4—5月，其中，出現(xiàn)在4月的有22年，占34.9%，且集中在4月中下旬；5月有41年，占65.1%，以5月中上旬最為集中。

1961—2023年阿勒泰≥10 ℃界限終日以推遲趨勢為主（圖8），平均每年以0.065 d的速率推遲，整個研究時段內(nèi)共推遲4.1 d，r值為0.189 5，未通過顯著性水平檢驗，說明阿勒泰≥10 ℃界限終日推遲趨勢并不顯著。此外，阿勒泰≥10 ℃界限終日主要出現(xiàn)在每年的9和10月，尤以9月最為集中，共出現(xiàn)56年，占88.9%，10月共出現(xiàn)7年，占11.1%。

2.3.2 ≥10 ℃積溫

1961—2023年阿勒泰≥10 ℃活動積溫平均值為2 680.7 ℃·d，整體表現(xiàn)出增加趨勢（圖9），變化傾向率為58.003 ℃·d/10年，r值為0.482 9，通過了α=0.01的顯著性水平檢驗，說明阿勒泰≥10 ℃活動積溫增加趨勢極為顯著。結(jié)合平均值曲線，以1997年為界限，在1997年前，阿勒泰大部分年份≥10 ℃活動積溫在多年平均值曲線以下，該階段屬于熱量偏少期。從1997年往后，除極個別年份外，阿勒泰大部分年份≥10 ℃活動積溫大都在多年平均值曲線以上，屬于熱量偏多期。從曲線圖看出，1961—1969年阿勒泰≥10 ℃活動積溫以波動下降趨勢為主；1969—1997年呈現(xiàn)出波動增加的趨勢，自此之后≥10 ℃年活動積溫變化較為平穩(wěn)。

3 結(jié)論

（1）近63年阿勒泰≥0 ℃、≥5 ℃和≥10 ℃界限初日均以提前趨勢為主，而終日均表現(xiàn)出推遲的趨勢，且除≥0 ℃界限初日和終日通過了顯著性水平檢驗外，其余界限初終日均未通過顯著性水平檢驗；

（2）阿勒泰≥0 ℃、≥5 ℃和≥10 ℃積溫均以增加趨勢為主，且通過了顯著性水平檢驗，說明不同界限積溫增加趨勢顯著。

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收稿日期：2024-01-12

作者簡介：趙江偉（1990—），男，河南商丘人，工程師，主要從事短期天氣預報及氣象服務的研究。