开原市主要界限温度初终日、持续天数和积温的变化特征
2014-03-21李娈李娇
李娈+李娇
摘要：本文利用开原市1955年～2010年逐日平均气温资料，采用5日滑动平均法确定稳定通过≥0℃和≥10℃的初终日期，并分别计算初终日期间的活动积温作为≥0℃和≥10℃积温，从而分析研究了开原主要界限温度初始日期变化、终止日期变化、持续天数和积温变化特征。
关键词：界限温度；初终日；积温；变化
中图分类号：P467文献标识码：A文章编号：1674-0432（2014）-01-70-2
界限温度对农业生产具有重要意义。日平均气温稳定≥0℃的时段通常称为农耕期，稳定通过0℃期间的积温用来反映一个地区农事季节内的热量资源；而日平均气温稳定通过10℃的日期是春季喜温作物开始播种与生长，喜凉作物开始迅速生长的临界温度。因此，不同的界限温度及其持续日数，可用以分析、评价一个地区不同类型作物的可能生长期、可供利用的总热量及对农业生产的影响。
近年来，全球气温都在不同程度地变化，与环境相适应是自然法则的结果，各地方的一些作物的生长季，界限温度和热量资源也随着环境的变化而适当调整，发生了明显的改变。所以根据当地气温的变化，采用各种测量统计指标，研究植物的各种生长指标的变化特点，采取有效措施进行调整种植结构，对于指导农业生产，保粮食丰产和增产具有十分重要的意义。
1资料与方法
1.1资料选取
选取开原市1955年～2010年逐日平均气温资料，采用5日滑动平均法确定稳定通过≥0℃和≥10℃初终日期，分别计算初终日期间的活动积温作为≥0℃和≥10℃积温。
1.2温度初终日期的确定
为了消除日平均气温逐日变化的不稳定波动，显示出温度变化的平稳性，采取5日滑动平均法，来确定某一年份稳定通过某界限温度的初终日期。从1年的5天滑动平均气温序列中，选取≥某界限温度持续时间最长的一段；选取该时段的起始值，由组成该5天滑动平均温度中，选取第一个日平均温度≥该界限温度的日期，此日期即为稳定通过该界限温度的初始日期。选取该时段的结束值，由组成该5日滑动平均温度的5天中，选取最后一个日平均温度≥该界限温度的日期，此日期即为稳定通过该界限温度的终止日期。
初终日期序列的建立：1月1日记为1，1月2日记为2，以此类推，建立1955年～2010年初终日期序列。
1.3统计方法
一是趋势分析采用线性倾向率；二是每5年进行阶段性分析。
2结果与分析
2.1初始日期变化
春季日平均气温稳定通过0℃的初日，表示寒冬已过，土壤解冻，春耕开始。小麦、油菜已开始返青扎根，果木开始萌动。开原地区≥0℃平均初始日期出现在3月22日，最早出现日期为3月5日（1990、2002、2008年），最晚为4月10日（ 1993年）（图1a）。
春季日平均气温稳定通过10℃的初日是一般喜温作物生长的开始，也是喜凉作物积极生长的开始，多年生作物开始以较快的速度积累干物质。开原地区≥10℃平均初始日期出现在4月24日，最早出现在4月3日（1998年），最晚出现在5月17日（1972年）（图1b）。
开原≥0℃和≥10℃初始日期序列变化特征（图1）可已看出：1955年～2010年≥0℃和≥10℃初始日期序列均呈下降趋势，线性趋势分别为：-1.77天/10年和-0.64天/10年。稳定通过0℃、10℃初日虽然年际波动较大，但总体而言出现日期趋于变早。
2.2终止日期变化
秋季0℃稳定终止时，土壤开始冻结，田间耕作停止，小麦、油菜停止生长，开始进入越冬期。≥0℃平均终止日期出现在11月7日，最早出现日期为10月21日（1974、1982年），最晚为11月21日（1957、1971、1975年）（图2a）。
日平均气温降至10℃以下时，喜凉作物光合作用显著减弱，喜温作物停止生长。≥10℃平均终止日期出现在10月6日，最早出现在9月23日（1957年），最晚出现在10月19日（2006年）（图2b）。
图3持续日数变化特征及线性趋势（a：≥0℃；b：≥10℃）2.3.2喜温作物生长期（气温≥10℃）持续日数日平均气温≥10℃时，这个温度正适合如水稻、玉米、大豆、高粱和花生等大多数喜温作物的发芽生长，随温度升高作物加速生长。10℃是绝大多数乔木树种发芽和枯萎界限温度，即10℃气温持续期间是各类作物光合作用制造干物质较为有利的时期，该时期为喜温作物生长期。
开原市地区≥10℃气温平均持续日数为166天。由图3（b）可以看出，其持续日数最长的年份为1998年，达到198天；最短为1972年，持续日数仅有139天。年代际变化如表1所示，60、70年代为164天左右，80年代和90年代分别为167、168天。至21世纪，≥10℃气温的持续日数略有增长为169.3d。可见喜温作物的生长期从70年代开始是一个逐渐增加的过程。可见稳定≥10℃的持续日数的增加并不显著。
2.4积温变化
2.4.1≥0℃积温变化积温是温度的积累，代表某一时段总热量。开原市地区≥0℃积温平均为3693℃。最多出现在1998年，为4063℃；最少出现在1976年，为3326℃。分析其年代际变化（表1），20世纪60年代≥0℃积温为3635℃，70年代为3551℃，80年代为3635℃，90年代为3751℃，到了21世纪已增至3873℃。1955年～2010年≥0℃积温总体上呈现起伏式递增趋势（图4a），可见≥0℃积温增加是非常显著的。
2.4.2≥10℃积温变化开原市地区≥10℃积温平均为3264℃。1998年热量条件最好，3834℃；1972年热量条件最差，不足2700℃。分析各年代际变化（表1），20世纪50～60年代分别为3330℃和3218℃；70年代最少为3132℃；80年代≥0℃积温为3241℃；90年代为3349℃。2000年～2010年平均为3400℃，与20世纪70年代相比，增多129℃。可见≥10℃积温增加是显著的。
3结语
通过对近55年来开原市逐日平均气温资料分析统计，初日≥0℃持续日数、≥10℃持续日数呈逐年增加趋势，≥0℃积温、≥10℃积温初日逐年提前，终日逐年延后，1955年～ 2010年积温总体上呈现起伏式递增趋势，增加是非常显著的。在全球变暖的大背景下，积温也相应逐年增加，这就使得作物生长时间变长，促使作物快速生长。热量条件的充分保障对调整农作物品种结构、增加单位面积的生物产量和经济产量十分有利。
参考文献
[1]中国气象局编.农业气象观测规范[M].气象出版社， 1993.
[2]孙凤华，赵春雨.辽宁近百年气温变化基本特征分析[J].辽宁气象，2002.
[3]李崇银.气候动力学引论[M].北京：气象出版社，1995.
作者简介：李娈，铁岭市气象局，研究方向：气象预报。endprint
摘要：本文利用开原市1955年～2010年逐日平均气温资料，采用5日滑动平均法确定稳定通过≥0℃和≥10℃的初终日期，并分别计算初终日期间的活动积温作为≥0℃和≥10℃积温，从而分析研究了开原主要界限温度初始日期变化、终止日期变化、持续天数和积温变化特征。
关键词：界限温度；初终日；积温；变化
中图分类号：P467文献标识码：A文章编号：1674-0432（2014）-01-70-2
界限温度对农业生产具有重要意义。日平均气温稳定≥0℃的时段通常称为农耕期，稳定通过0℃期间的积温用来反映一个地区农事季节内的热量资源；而日平均气温稳定通过10℃的日期是春季喜温作物开始播种与生长，喜凉作物开始迅速生长的临界温度。因此，不同的界限温度及其持续日数，可用以分析、评价一个地区不同类型作物的可能生长期、可供利用的总热量及对农业生产的影响。
近年来，全球气温都在不同程度地变化，与环境相适应是自然法则的结果，各地方的一些作物的生长季，界限温度和热量资源也随着环境的变化而适当调整，发生了明显的改变。所以根据当地气温的变化，采用各种测量统计指标，研究植物的各种生长指标的变化特点，采取有效措施进行调整种植结构，对于指导农业生产，保粮食丰产和增产具有十分重要的意义。
1资料与方法
1.1资料选取
选取开原市1955年～2010年逐日平均气温资料，采用5日滑动平均法确定稳定通过≥0℃和≥10℃初终日期，分别计算初终日期间的活动积温作为≥0℃和≥10℃积温。
1.2温度初终日期的确定
为了消除日平均气温逐日变化的不稳定波动，显示出温度变化的平稳性，采取5日滑动平均法，来确定某一年份稳定通过某界限温度的初终日期。从1年的5天滑动平均气温序列中，选取≥某界限温度持续时间最长的一段；选取该时段的起始值，由组成该5天滑动平均温度中，选取第一个日平均温度≥该界限温度的日期，此日期即为稳定通过该界限温度的初始日期。选取该时段的结束值，由组成该5日滑动平均温度的5天中，选取最后一个日平均温度≥该界限温度的日期，此日期即为稳定通过该界限温度的终止日期。
初终日期序列的建立：1月1日记为1，1月2日记为2，以此类推，建立1955年～2010年初终日期序列。
1.3统计方法
一是趋势分析采用线性倾向率；二是每5年进行阶段性分析。
2结果与分析
2.1初始日期变化
春季日平均气温稳定通过0℃的初日，表示寒冬已过，土壤解冻，春耕开始。小麦、油菜已开始返青扎根，果木开始萌动。开原地区≥0℃平均初始日期出现在3月22日，最早出现日期为3月5日（1990、2002、2008年），最晚为4月10日（ 1993年）（图1a）。
春季日平均气温稳定通过10℃的初日是一般喜温作物生长的开始，也是喜凉作物积极生长的开始，多年生作物开始以较快的速度积累干物质。开原地区≥10℃平均初始日期出现在4月24日，最早出现在4月3日（1998年），最晚出现在5月17日（1972年）（图1b）。
开原≥0℃和≥10℃初始日期序列变化特征（图1）可已看出：1955年～2010年≥0℃和≥10℃初始日期序列均呈下降趋势，线性趋势分别为：-1.77天/10年和-0.64天/10年。稳定通过0℃、10℃初日虽然年际波动较大，但总体而言出现日期趋于变早。
2.2终止日期变化
秋季0℃稳定终止时，土壤开始冻结，田间耕作停止，小麦、油菜停止生长，开始进入越冬期。≥0℃平均终止日期出现在11月7日，最早出现日期为10月21日（1974、1982年），最晚为11月21日（1957、1971、1975年）（图2a）。
日平均气温降至10℃以下时，喜凉作物光合作用显著减弱，喜温作物停止生长。≥10℃平均终止日期出现在10月6日，最早出现在9月23日（1957年），最晚出现在10月19日（2006年）（图2b）。
图3持续日数变化特征及线性趋势（a：≥0℃；b：≥10℃）2.3.2喜温作物生长期（气温≥10℃）持续日数日平均气温≥10℃时，这个温度正适合如水稻、玉米、大豆、高粱和花生等大多数喜温作物的发芽生长，随温度升高作物加速生长。10℃是绝大多数乔木树种发芽和枯萎界限温度，即10℃气温持续期间是各类作物光合作用制造干物质较为有利的时期，该时期为喜温作物生长期。
开原市地区≥10℃气温平均持续日数为166天。由图3（b）可以看出，其持续日数最长的年份为1998年，达到198天；最短为1972年，持续日数仅有139天。年代际变化如表1所示，60、70年代为164天左右，80年代和90年代分别为167、168天。至21世纪，≥10℃气温的持续日数略有增长为169.3d。可见喜温作物的生长期从70年代开始是一个逐渐增加的过程。可见稳定≥10℃的持续日数的增加并不显著。
2.4积温变化
2.4.1≥0℃积温变化积温是温度的积累，代表某一时段总热量。开原市地区≥0℃积温平均为3693℃。最多出现在1998年，为4063℃；最少出现在1976年，为3326℃。分析其年代际变化（表1），20世纪60年代≥0℃积温为3635℃，70年代为3551℃，80年代为3635℃，90年代为3751℃，到了21世纪已增至3873℃。1955年～2010年≥0℃积温总体上呈现起伏式递增趋势（图4a），可见≥0℃积温增加是非常显著的。
2.4.2≥10℃积温变化开原市地区≥10℃积温平均为3264℃。1998年热量条件最好，3834℃；1972年热量条件最差，不足2700℃。分析各年代际变化（表1），20世纪50～60年代分别为3330℃和3218℃；70年代最少为3132℃；80年代≥0℃积温为3241℃；90年代为3349℃。2000年～2010年平均为3400℃，与20世纪70年代相比，增多129℃。可见≥10℃积温增加是显著的。
3结语
通过对近55年来开原市逐日平均气温资料分析统计，初日≥0℃持续日数、≥10℃持续日数呈逐年增加趋势，≥0℃积温、≥10℃积温初日逐年提前，终日逐年延后，1955年～ 2010年积温总体上呈现起伏式递增趋势，增加是非常显著的。在全球变暖的大背景下，积温也相应逐年增加，这就使得作物生长时间变长，促使作物快速生长。热量条件的充分保障对调整农作物品种结构、增加单位面积的生物产量和经济产量十分有利。
参考文献
[1]中国气象局编.农业气象观测规范[M].气象出版社， 1993.
[2]孙凤华，赵春雨.辽宁近百年气温变化基本特征分析[J].辽宁气象，2002.
[3]李崇银.气候动力学引论[M].北京：气象出版社，1995.
作者简介：李娈，铁岭市气象局，研究方向：气象预报。endprint
摘要：本文利用开原市1955年～2010年逐日平均气温资料，采用5日滑动平均法确定稳定通过≥0℃和≥10℃的初终日期，并分别计算初终日期间的活动积温作为≥0℃和≥10℃积温，从而分析研究了开原主要界限温度初始日期变化、终止日期变化、持续天数和积温变化特征。
关键词：界限温度；初终日；积温；变化
中图分类号：P467文献标识码：A文章编号：1674-0432（2014）-01-70-2
界限温度对农业生产具有重要意义。日平均气温稳定≥0℃的时段通常称为农耕期，稳定通过0℃期间的积温用来反映一个地区农事季节内的热量资源；而日平均气温稳定通过10℃的日期是春季喜温作物开始播种与生长，喜凉作物开始迅速生长的临界温度。因此，不同的界限温度及其持续日数，可用以分析、评价一个地区不同类型作物的可能生长期、可供利用的总热量及对农业生产的影响。
近年来，全球气温都在不同程度地变化，与环境相适应是自然法则的结果，各地方的一些作物的生长季，界限温度和热量资源也随着环境的变化而适当调整，发生了明显的改变。所以根据当地气温的变化，采用各种测量统计指标，研究植物的各种生长指标的变化特点，采取有效措施进行调整种植结构，对于指导农业生产，保粮食丰产和增产具有十分重要的意义。
1资料与方法
1.1资料选取
选取开原市1955年～2010年逐日平均气温资料，采用5日滑动平均法确定稳定通过≥0℃和≥10℃初终日期，分别计算初终日期间的活动积温作为≥0℃和≥10℃积温。
1.2温度初终日期的确定
为了消除日平均气温逐日变化的不稳定波动，显示出温度变化的平稳性，采取5日滑动平均法，来确定某一年份稳定通过某界限温度的初终日期。从1年的5天滑动平均气温序列中，选取≥某界限温度持续时间最长的一段；选取该时段的起始值，由组成该5天滑动平均温度中，选取第一个日平均温度≥该界限温度的日期，此日期即为稳定通过该界限温度的初始日期。选取该时段的结束值，由组成该5日滑动平均温度的5天中，选取最后一个日平均温度≥该界限温度的日期，此日期即为稳定通过该界限温度的终止日期。
初终日期序列的建立：1月1日记为1，1月2日记为2，以此类推，建立1955年～2010年初终日期序列。
1.3统计方法
一是趋势分析采用线性倾向率；二是每5年进行阶段性分析。
2结果与分析
2.1初始日期变化
春季日平均气温稳定通过0℃的初日，表示寒冬已过，土壤解冻，春耕开始。小麦、油菜已开始返青扎根，果木开始萌动。开原地区≥0℃平均初始日期出现在3月22日，最早出现日期为3月5日（1990、2002、2008年），最晚为4月10日（ 1993年）（图1a）。
春季日平均气温稳定通过10℃的初日是一般喜温作物生长的开始，也是喜凉作物积极生长的开始，多年生作物开始以较快的速度积累干物质。开原地区≥10℃平均初始日期出现在4月24日，最早出现在4月3日（1998年），最晚出现在5月17日（1972年）（图1b）。
开原≥0℃和≥10℃初始日期序列变化特征（图1）可已看出：1955年～2010年≥0℃和≥10℃初始日期序列均呈下降趋势，线性趋势分别为：-1.77天/10年和-0.64天/10年。稳定通过0℃、10℃初日虽然年际波动较大，但总体而言出现日期趋于变早。
2.2终止日期变化
秋季0℃稳定终止时，土壤开始冻结，田间耕作停止，小麦、油菜停止生长，开始进入越冬期。≥0℃平均终止日期出现在11月7日，最早出现日期为10月21日（1974、1982年），最晚为11月21日（1957、1971、1975年）（图2a）。
日平均气温降至10℃以下时，喜凉作物光合作用显著减弱，喜温作物停止生长。≥10℃平均终止日期出现在10月6日，最早出现在9月23日（1957年），最晚出现在10月19日（2006年）（图2b）。
图3持续日数变化特征及线性趋势（a：≥0℃；b：≥10℃）2.3.2喜温作物生长期（气温≥10℃）持续日数日平均气温≥10℃时，这个温度正适合如水稻、玉米、大豆、高粱和花生等大多数喜温作物的发芽生长，随温度升高作物加速生长。10℃是绝大多数乔木树种发芽和枯萎界限温度，即10℃气温持续期间是各类作物光合作用制造干物质较为有利的时期，该时期为喜温作物生长期。
开原市地区≥10℃气温平均持续日数为166天。由图3（b）可以看出，其持续日数最长的年份为1998年，达到198天；最短为1972年，持续日数仅有139天。年代际变化如表1所示，60、70年代为164天左右，80年代和90年代分别为167、168天。至21世纪，≥10℃气温的持续日数略有增长为169.3d。可见喜温作物的生长期从70年代开始是一个逐渐增加的过程。可见稳定≥10℃的持续日数的增加并不显著。
2.4积温变化
2.4.1≥0℃积温变化积温是温度的积累，代表某一时段总热量。开原市地区≥0℃积温平均为3693℃。最多出现在1998年，为4063℃；最少出现在1976年，为3326℃。分析其年代际变化（表1），20世纪60年代≥0℃积温为3635℃，70年代为3551℃，80年代为3635℃，90年代为3751℃，到了21世纪已增至3873℃。1955年～2010年≥0℃积温总体上呈现起伏式递增趋势（图4a），可见≥0℃积温增加是非常显著的。
2.4.2≥10℃积温变化开原市地区≥10℃积温平均为3264℃。1998年热量条件最好，3834℃；1972年热量条件最差，不足2700℃。分析各年代际变化（表1），20世纪50～60年代分别为3330℃和3218℃；70年代最少为3132℃；80年代≥0℃积温为3241℃；90年代为3349℃。2000年～2010年平均为3400℃，与20世纪70年代相比，增多129℃。可见≥10℃积温增加是显著的。
3结语
通过对近55年来开原市逐日平均气温资料分析统计，初日≥0℃持续日数、≥10℃持续日数呈逐年增加趋势，≥0℃积温、≥10℃积温初日逐年提前，终日逐年延后，1955年～ 2010年积温总体上呈现起伏式递增趋势，增加是非常显著的。在全球变暖的大背景下，积温也相应逐年增加，这就使得作物生长时间变长，促使作物快速生长。热量条件的充分保障对调整农作物品种结构、增加单位面积的生物产量和经济产量十分有利。
参考文献
[1]中国气象局编.农业气象观测规范[M].气象出版社， 1993.
[2]孙凤华，赵春雨.辽宁近百年气温变化基本特征分析[J].辽宁气象，2002.
[3]李崇银.气候动力学引论[M].北京：气象出版社，1995.
作者简介：李娈，铁岭市气象局，研究方向：气象预报。endprint
