湘西州煙葉生產(chǎn)的長(zhǎng)期預(yù)報(bào)研究與應(yīng)用

中圖分類號(hào)：S572 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095-3305（2025）05-0091-03

湘西自治州（以下簡(jiǎn)稱湘西州）是湖南第三大煙葉產(chǎn)區(qū)、湖南中煙最重要的原料供應(yīng)基地。在全球氣候變化背景下，湘西州氣候波動(dòng)變化較為顯著，溫度、降水量、日照時(shí)數(shù)、濕度等均有不同程度的變化，極端天氣氣候事件頻發(fā)，對(duì)煙草生長(zhǎng)造成不利影響。因此，研究湘西州長(zhǎng)期氣候變化對(duì)煙草種植的影響意義重大。

胡穎梅等[研究顯示，陜西各產(chǎn)區(qū)烤煙生育期間降水量年際波動(dòng)較大，是烤煙種植的主要限制因素，多數(shù)產(chǎn)區(qū)氣溫適宜度呈顯著升高趨勢(shì)；胡雪瓊等[2利用氣候模擬數(shù)據(jù)和氣象站實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析了云南烤煙種植氣候適宜性分布的變化，結(jié)果顯示，未來氣候背景下，云南烤煙種植氣候適宜區(qū)分布將呈北抬東擴(kuò)的趨勢(shì)；黃中艷等[3分析了云南1961—2010年烤煙種植氣候變化及其影響；陸魁東等4在進(jìn)行湖南煙草種植區(qū)劃時(shí)選取大田期日照時(shí)數(shù)、大田期降水量、成熟期降水量及成熟期連續(xù)5d最高氣溫 ?35% 高溫?zé)岷Πl(fā)生概率等4個(gè)氣候因子作為煙草種植區(qū)劃指標(biāo)；張超等[5]著重分析1961—2010年來氣候因子對(duì)湖南煙草產(chǎn)量和品質(zhì)的影響；向世鵬等[分析了近30年寧鄉(xiāng)烤煙氣候變化特征及適宜性。由此可見，氣溫、降水和光照對(duì)煙葉種植及煙葉品質(zhì)影響顯著，由于湘西州山區(qū)氣候的差異性，氣候變化對(duì)煙葉種植的影響也將不同，通過對(duì)湘西州長(zhǎng)期氣候變化特征的統(tǒng)計(jì)，分析氣候變化對(duì)湘西州煙草種植的影響，并預(yù)測(cè)未來5年湘西州氣候變化，為湘西州的煙草農(nóng)業(yè)規(guī)劃、適應(yīng)氣候變化和煙草業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1資料與方法

采用氣象大數(shù)據(jù)云平臺(tái)“天擎”湖南1994一2023年氣溫、降水量和日照時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)，應(yīng)用線性分析和小波分析等方法統(tǒng)計(jì)分析1994—2023年1—10月8縣（市）逐年各旬的平均氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)年際變化和周期變化特征。建立預(yù)報(bào)模型，利用線性分析結(jié)果與小波周期分析結(jié)論，通過加權(quán)方法對(duì)2024年的熱水光進(jìn)行檢驗(yàn)，試驗(yàn)多種加權(quán)系統(tǒng)組合，選取最優(yōu)加權(quán)系數(shù)，根據(jù)最優(yōu)加權(quán)系數(shù)，生成2025一2029年的熱水光預(yù)報(bào)結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1主要?dú)庀笠蜃拥淖兓厔?shì)

1994—2023年湘西州8縣（市）1—10月平均氣溫在 16.5～19.5‰ （圖1），吉首、瀘溪的整體平均氣溫偏高，龍山平均氣溫偏低，平均氣溫年際變化趨勢(shì)一致，整體上呈上升趨勢(shì)，每10年平均氣溫上升變化在 ，其中花垣、龍山上升趨勢(shì)明顯，分別為 0.454C/10 年、 0.423^°C/10 年，保靖、吉首上升趨勢(shì)不顯著，分別為 0.149C/10 年、 0.209‰ 年。

鳳凰苗床期均溫為 10% 左右，大田期均溫為25 C 左右，與1一10月平均氣溫變化特征相一致，其中花垣、龍山的上升趨勢(shì)明顯些，但整體變化趨勢(shì)不如1一10月平均氣溫變化趨勢(shì)顯著（圖2）。

過去30年湘西州8縣（市）1一10月累計(jì)降水量的波動(dòng)較大，變化范圍為 700-2000mm （圖3a）。其中2020年8縣（市）1—10月累計(jì)降水量均較大，達(dá)到了 1700mm 以上，2011年8縣（市）1—10月累計(jì)降水量均較小，在1000mm 以下，其他年份各縣（市）降水量變化不一致。苗床期累計(jì)降水量在 200mm 以下，波動(dòng)不大；大田期累計(jì)降水量波動(dòng)較大，無明顯趨勢(shì)變化特征。

過去30年湘西州8縣（市）1一10月累計(jì)日照的年際變化波動(dòng)較大（圖3b）。瀘溪的整體累計(jì)日照時(shí)數(shù)偏多，保靖的整體累計(jì)日照時(shí)數(shù)偏少，累計(jì)日照年際變化趨勢(shì)存在差異，其中古丈、保靖累計(jì)日照時(shí)數(shù)整體呈上升趨勢(shì)，其他縣（市）累計(jì)日照時(shí)數(shù)整體呈下降趨勢(shì)。

2.2氣象要素的小波分析

由圖4可知：1994—2023年湘西州8縣（市）1—10月平均氣溫小波變化特點(diǎn)較一致，平均氣溫變化主周期為28年，即從28年的時(shí)間尺度上才可以發(fā)現(xiàn)氣溫變化的周期變化特點(diǎn)（圖4a）。此外，煙葉苗床期和大田期同樣表現(xiàn)出以上周期變化特點(diǎn)（圖略）。

1994—2023年湘西州8縣（市）1—10月累計(jì)降水量小波變化特點(diǎn)較一致，降水變化要比氣溫變化復(fù)雜些，依然存在一定的周期變化特點(diǎn)，累計(jì)降水量變化主周期為28年，即從28年的時(shí)間尺度上才可以發(fā)現(xiàn)累計(jì)降水量的周期變化特點(diǎn)，另外累計(jì)降水量還存在5＼～7年（次周期）時(shí)間尺度上的周期變化特點(diǎn)（圖4b）。煙葉大田期累計(jì)降水變化同1一10月累計(jì)降水呈同樣變化周期，而煙葉苗床期無周期變化特點(diǎn)（圖略）。

1994—2023年湘西州8縣（市）1—10月日照時(shí)數(shù)變化比氣溫變化同樣復(fù)雜些，但8縣（市）累計(jì)日照時(shí)數(shù)小波變化特點(diǎn)較一致，累計(jì)日照時(shí)數(shù)變化主周期為28年，即從28年的時(shí)間尺度上才可以發(fā)現(xiàn)累計(jì)日照時(shí)數(shù)的周期變化特點(diǎn)（圖4c）。煙葉大田期同樣表現(xiàn)出以上周期變化特點(diǎn)，苗床期無周期變化規(guī)律（圖略）。

2.3預(yù)報(bào)結(jié)果與檢驗(yàn)

最優(yōu)預(yù)報(bào)方法試驗(yàn)：氣溫總體是線性變化的，如果完全按方程計(jì)算，效果不理想，小波分析表明氣溫年際變化存在一定的周期，使用兩者結(jié)合的方法更合理。綜合預(yù)報(bào)使用加權(quán)平均，方法如下：

T（預(yù)報(bào)） ∣= 線性預(yù)報(bào) T₁× 加權(quán) 1+ 周期預(yù)報(bào) T₂× 加權(quán)2利用2024年的趨勢(shì)預(yù)測(cè)結(jié)果和周期預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)。

試驗(yàn)方法：加權(quán)1，加權(quán)2分組，分別為（0.7，0.3）（0.6，0.4）、（0.5，0.5）、（0.4，0.6）（0.7，0.3），計(jì)算各地1—10月的平均氣溫，再與實(shí)況進(jìn)行對(duì)比，選取最優(yōu)組合。

最終氣溫預(yù)測(cè)從用以下計(jì)算公式確定：預(yù)測(cè)氣溫 趨勢(shì)預(yù)測(cè)氣溫 ×0.4+ 周期預(yù)測(cè)氣溫 ×0.6 ，吉首、花坦、龍山預(yù)報(bào)誤差在 1.2°C 以內(nèi)，其他站在 1.0^°C 以內(nèi)，考慮到2024年1一10月平均氣溫是有觀測(cè)記錄以來的第2高值，該預(yù)報(bào)誤差在可接受范圍內(nèi)（表1）。

溫度預(yù)報(bào)結(jié)果：根據(jù)最優(yōu)權(quán)重組合，2025一2029年1一10月及煙葉生長(zhǎng)期的平均氣溫預(yù)測(cè)結(jié)果見表2。

3結(jié)論

對(duì)湘西州煙區(qū)過去30年平均氣溫、降水量和日照時(shí)數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析表明，過去30年湘西州8縣（市）1—10月平均氣溫在 16.5～19.5‰ ，平均氣溫年際變化趨勢(shì)一致，整體呈出上升趨勢(shì)，每10年平均氣溫上升變化在 0.149～0.454°C ，過去30年湘西州8縣（市）1—10月累計(jì)降水量的波動(dòng)較大，變化范圍為 700～2000mm ，其中2020年累計(jì)降水量偏高，達(dá)到了 1 700mm 以上，2011年累計(jì)降水量偏低，不足 1000mm ，過去30年湘西州8縣（市）1一10月累計(jì)日照的年際變化波動(dòng)較大。小波分析結(jié)果表明過去30年1一10月氣溫、降水量和日照時(shí)數(shù)存在28年主周期變化特點(diǎn)，降水變化較氣溫變化復(fù)雜些，存在5-7年次周期變化特點(diǎn)，大田期小波分析特點(diǎn)和1一10月較一致，苗床期無明顯周期變化特征。

未來5年的氣候預(yù)測(cè)表明，在全球氣候變暖背景下，湘西州各縣（市）煙區(qū)氣溫總體呈上升趨勢(shì)，但波動(dòng)仍較大，未來5年的1一10月份平均氣溫波動(dòng)在1 C 以內(nèi)，極端高溫天氣可能增多，冬季低溫時(shí)段也可能出現(xiàn)，如類似2024年初的階段性低溫雨雪冰凍天氣仍有發(fā)生可能。

參考文獻(xiàn)

[1]胡穎梅，徐磊，袁帥，等.陜西烤煙氣候適宜性時(shí)空變化特征及風(fēng)險(xiǎn)分析[J].煙草科技，2021，54（7）：41-50.

[2]胡雪瓊，徐夢(mèng)瑩，何雨芩，等.未來氣候變化對(duì)云南烤煙種植氣候適宜性的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2016，27（4）：1241-1247.

[3]黃中艷，張明達(dá).云南烤煙種植氣候變化及其影響研究[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013，38（7）：107-112.

[4]陸魁東，黃晚華，肖漢乾，等.氣候因子小網(wǎng)格化技術(shù)在湖南煙草種植區(qū)劃中的應(yīng)用[J].生態(tài)學(xué)雜志，2008（2）：290-294.

[5]張超，彭莉莉，黃晚華，等.1961—2010年湖南氣候變化特征及其對(duì)煙草種植的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，38（5）：482-486，567.

[6]向世鵬，周世民，喻杰，等.近30年寧鄉(xiāng)烤煙氣候變化特征及適宜性評(píng)價(jià)[J].作物研究，2023，37（1）：35-40.