APP下载

1959—2016年辽宁省农业气候资源的变化特征

2018-07-08李卓群

新农业 2018年3期
关键词:日照时数区位降水量

李卓群

以温度升高为代表的全球气候变化成为相关研究的热点问题。农业作为对气候变化较为敏感的领域,受气候变化影响明显。而农业气候资源的变化将直接影响农业生产条件和生产水平,并在一定程度上决定作物种类、种植方式、栽培管理措施和耕作制度等,最终决定农业产量和品质。因此,明确全球气候变化背景下的农业气候资源变化特征,对于制定科学合理的农业生产结构和推进农业现代化建设意义重大。

辽宁省是中国重要的农业大省。截至2016年底,辽宁省耕地面积409.29万公顷,占辽宁省土地总面积的27.7%,人均占有耕地约0.096公顷。辽宁省是中国东北地区唯一的既沿海又沿边(地处中国北端且沿海)省份,地形复杂,各地气候条件不同,因此不同地区的农业气候资源也存在明显差异。为此,本文根据行政区划将辽宁省的14个地级市划分为东、西、南、北、中5个区位,分析了1959~2016年不同区位年、季节和作物生长季的农业气候资源变化特征,旨在尽量减少和避免不利气候条件的影响,以期为相关部门合理利用农业气候资源指导农业生产,发展适应当地气候的设施农业提供科学的决策依据。

1 研究地区与研究方法

1.1 研究区概况

辽宁省位于中国东北地区的南部(38°43'~43°26'N,118°53'~125°46'E)。南濒黄、渤二海,辽东半岛斜插于两海之间,隔渤海海峡,与山东半岛遥相呼应;西南与河北省接壤;西北与内蒙古自治区毗连;东北与吉林省为邻;东南以鸭绿江为界与朝鲜隔江相望。辽宁省地处欧亚大陆东岸、中纬度地区,属于温带大陆性季风气候,雨热同季,日照丰富,积温较高,冬长夏暖,春秋季短,四季分明。辽宁省主要农事活动集中在4月上旬至9月末,故本文将4~9月定义为辽宁省农作物生长季。

辽宁省辖14个地级市,本文按照行政区划将辽宁省分为5个区位:东部(抚顺、本溪和丹东)、南部(大连和营口)、西部(锦州、阜新、朝阳、葫芦岛和盘锦)、北部(铁岭)和中部(沈阳、鞍山和辽阳),分别对5个区位的农业气候资源进行分析。

1.2 数据来源

依据分布较均匀、资料较完整的原则,本研究选择辽宁省5个区位共27个气象观测站(表1)的1959~2016年逐日气候资料,包括平均气温、平均地温、降水量、日照时数、相对湿度等。本文数据来源于中国气象局数据共享网,由日资料统计到月、季和年数据。

1.3 气候倾向率

本文采用气候倾向率分析辽宁省农业气候资源的长期变化趋势。在计算变化趋势时,采用最小二乘法,计算样本Xt与时间t的线性回归系数(a),要素的变化可用一次线性方程表示:

Xt=at+b (t=1,2,…,n)

以线性回归系数a的10倍作为气候倾向率。

1.4 数据处理

采用Matlab和Microsoft Excel软件对文中的逐日数据进行统计分析。文中图表采用Microsoft Excel软件绘制。

2 结果与分析

2.1 气温的变化特征

2.1.1 年均气温 1959~2016年,辽宁省年均气温整体呈增加态势,气候倾向率为0.22℃·

10年-1。各区位年均气温的气候倾向率在0.2~0.25℃·10年-1之间,由大至小依次为中部>北部>西部>南部>东部(图1)。27个站点年均气温的气候倾向率在0.10~0.43℃·10年-1之间。研究期间,辽宁省年均气温为8.3℃,位于东部的抚顺和桓仁的年均气温最低,为6.9℃,位于中部的鞍山的年均气温最高,为9.8℃;各区位年均气温由大至小依次为南部>中部>西部>东部>北部。

2.1.2 作物生长季平均气温 1959~2016年,辽宁省作物生长季平均气温整体呈增加态势,气候倾向率为0.18℃·10年-1。各区位作物生长季平均气温的气候倾向率在0.15~0.23℃·10年-1之间,由大至小依次为北部>中部>西部>南部=东部(图1)。27个站点作物生长季平均气温的气候傾向率在0.07~0.36℃·10年-1之间。研究期间,辽宁省作物生长季平均气温为18.9℃,位于东部的桓仁最低,为17.5℃,位于中部的鞍山最高,为20.1℃;各区位作物生长季平均气温由大至小依次为中部>南部>西部>北部>东部。

2.2 地表温度的变化特征

2.2.1 年均地表温度 1959~2016年,辽宁省年均地表温度整体呈增加态势,气候倾向率为0.40℃·10年-1。各区位年均地表温度的气候倾向率在0.27~0.56℃·10年-1之间,由大至小依次为北部>中部=东部>西部>南部(图1)。27个站点年均地表温度的气候倾向率在0.21~0.70℃·10年-1之间。研究期间,辽宁省年均地表温度为10.1℃,位于东部的桓仁最低,为8.7℃,位于南部的瓦房店最高,为11.8℃;各区位年均地表温度由大至小依次为南部>西部>中部>东部>北部。

2.2.2 作物生长季平均地表温度 1959~2016年,辽宁省作物生长季平均地表温度整体呈增加态势,气候倾向率为0.30℃·10年-1。各区位作物生长季平均地表温度的气候倾向率在0.20~0.46℃·10年-1之间,由大至小依次为北部>中部>西部>东部>

南部(图1)。除东部的桓仁作物生长季平均地表温度的气候倾向率为负值(-0.14℃·10年-1)外,其余26个站点作物生长季平均地表温度的气候倾向率在0.21~0.70℃·10年-1之间。研究期间,辽宁省作物生长季平均地表温度为21.8℃,位于东部的桓仁最低,为20.0℃,位于西部的朝阳最高,为23.5℃;各区位作物生长季平均地表温度由大至小依次为西部>中部>南部>北部>东部。

2.3 日照时数的变化特征

2.3.1 年日照时数 1959~2016年,辽宁省年日照时数整体呈减少态势,气候倾向率为-40.21 小时·10年-1(图2)。各区位年日照时数的气候倾向率在-55.35~-7.65小时·10年-1之间,绝对值由大至小依次为西部>南部>北部>中部>东部。本溪、抚顺、庄河、鞍山4个站点的日照时数气候倾向率为正,其余23个站点年日照时数的气候倾向率在-7.76~-91.87小时·10年-1之间。研究期间,辽宁省年日照时数平均值为2595.7小时,位于中部的岫岩最低,为2267.6小时,位于西部的建平最高,为2793.8小时;各区位年日照时数由大至小依次为西部>北部>南部>中部>东部。

2.3.2 作物生长季日照时数 1959~2016年,辽宁省作物生长季日照时数整体呈减少态势,气候倾向率为-22.91小时·10年-1(图2)。各区位作物生长季日照时数的气候倾向率在-33.02~-5.78小时·10年-1之间,绝对值由大至小依次为西部>南部>中部>北部>东部。本溪、本溪县、庄河、鞍山4个站点的作物生长季日照时数气候倾向率为正,其余23个站点作物生长季日照时数的气候倾向率在-0.21~-56.36小时·10年-1之间。研究期间,辽宁省作物生长季日照时数平均值为1400.7小时,位于中部的岫岩最低,为1152.7小时,位于北部的昌图最高,为1525.0小时;各区位作物生长季日照时数由大至小依次为北部>西部>中部>南部>东部。

2.4 相对湿度的变化特征

2.4.1 年均相对湿度 1959~2016年,辽宁省年均相对湿度整体变化很小,气候倾向率为-0.09%·10年-1(图3)。各区位年均相对湿度的变化均不大,但趋势不同,西部和北部呈略微增加趋势,东部、南部和中部呈略微减小趋势。仅中部的鞍山站点的年均相对湿度气候倾向率(-1.57%·10年-1)绝对值超过1%·10年-1,其余26个站点年均相对湿度的气候倾向率绝对值均小于1%·10年-1。研究期间,辽宁省年均相对湿度为63.6%,位于中部的岫岩最高,为69.0%,位于西部的朝阳最低,为51.5%;各区位年均相对湿度由大至小依次为东部>南部>北部>中部>西部。

2.4.2 作物生长季平均相对湿度 1959~2016年,辽宁省作物生长季平均相对湿度整体变化很小,气候倾向率为-0.08%·10年-1(图3)。各区位作物生长季平均相对湿度的变化均不大,但趋势不同,东部和西部呈略微增加趋势,北部、南部和中部呈略微减小趋势。仅中部的鞍山站点的作物生长季平均相对湿度气候倾向率(-1.37%·10年-1)

绝对值超过1%·10年-1,其余26个站点作物生长季平均相对湿度的气候倾向率绝对值均小于1%·10年-1。

研究期间,辽宁省作物生长季平均相对湿度为67.8%,位于南部的庄河最高,为76.7%,位于西部的建平最低,为57.7%;各区位年均相对湿度由大至小依次为南部>东部>中部>北部>西部。

2.5 降水的变化特征

2.5.1 年降水量 1959~2016年,辽宁省年降水量整体呈减少态势,气候倾向率为-8.27毫米·10年-1(图4)。除北部地区年降水量稍有增加(0.95毫米10年-1)外,其余区位年降水量的气候倾向率在-13.25~-7.47毫米·10年-1之间,绝对值由大至小依次为东部>南部>西部>中部>北部。开原、鞍山的年降水量气候倾向率为正,其余25个站点年降水量的气候倾向率在-1.83~-30.80毫米·10年-1之间。研究期间,辽宁省年降水量平均值为670.6毫米,位于西部的建平的年降水量最低,为464.6毫米,位于东部的桓仁的年降水量最高,为842.0毫米,年降水量的空间差异较大;各区位年降水量由大至小依次为东部>南部>中部>北部>西部。

2.5.2 春季降水量 1959~2016年,辽宁省春季降水量整体呈增加态势,气候倾向率为3.63毫米·10年-1(图4)。各区位春季降水量的气候倾向率在2.55~4.44毫米·10年-1之间,由大至小依次为中部>南部>北部>西部>东部。27个站点春季降水量的气候倾向率在1.14~6.35毫米·10年-1之间。研究期间,辽宁省春季降水量平均值为103.3毫米,位于西部的建平的春季降水量最低,为67.7毫米,位于东部的本溪的春季降水量最高,为131.9毫米,春季降水量的空间差异较大;各区位年降水量由大至小依次为东部>中部>南部>北部>西部。

2.5.3 夏季降水量 1959~2016年,辽宁省夏季降水量整体呈减少態势,气候倾向率为-9.23 毫米·10年-1(图4)。各区位夏季降水量的气候倾向率在-12.79~-0.94毫米·10年-1之间,绝对值由大至小依次为南部>东部>西部>中部>北部。除开原站夏季降水量的气候倾向率为正外,其余26个站点夏季降水量的气候倾向率在-29.33~-1.65毫米·10年-1之间。研究期间,辽宁省夏季降水量平均值为429.6毫米,位于西部的建平最低,为320.4毫米,位于东部的桓仁最高,为545.4毫米,夏季降水量的空间差异较大;各区位夏季降水量由大至小依次为东部>南部>北部>中部>西部。

2.5.4 秋季降水量 1959~2016年,辽宁省秋季降水量整体呈减少态势,气候倾向率为-3.74 毫米·10年-1(图4)。各区位秋季降水量的气候倾向率在-5.26~-1.59毫米·10年-1之间,绝对值由大至小依次为东部>北部>南部>中部>西部。除西部3个站点(朝阳、建平、建昌)秋季降水量的气候倾向率为正外,其余24个站点秋季降水量的气候倾向率在-7.13~-1.12毫米·10年-1之间。研究期间,辽宁省秋季降水量平均值为118.3毫米,位于西部的朝阳最低,为68.6毫米,位于东部的桓仁最高,为146.0毫米,秋季降水量的空间差异较大;各区位秋季降水量由大至小依次为东部>中部>南部>北部>西部。

2.5.5 冬季降水量 1959~2016年,辽宁省冬季降水量整体呈稍许增加态势,气候倾向率为1.09毫米·10年-1(图4)。各区位冬季降水量的变化均不大,但趋势稍有差别,西部和南部呈略微减少趋势,东部、北部和中部呈略微增加趋势。研究期间,辽宁省冬季降水量平均值为19.6毫米,位于西部的建平最低,为5.7毫米,位于东部的本溪最高,为31.1毫米,冬季降水量的空间差异较大;各区位冬季降水量由大至小依次为东部>中部>南部>北部>西部。

3 结语

1959~2016年间,辽宁省年均气温、作物生长季平均气温、年均地表温度和作物生长季平均地表温度均呈增加趋势,年日照时数、作物生长季日照时数均呈降低趋势,年均相对湿度和作物生长季相对湿度的变化不大,年降水量呈降低趋势,春季降水量有所增加,秋季和夏季降水量有所减少,冬季降水量变化不大。辽宁省农业气候表现为“气温升高,降水、日照减少”暖干化趋势,而且存在季节和地域差异。

猜你喜欢

日照时数区位降水量
福州市近70年日照变化趋势分析
西昌近60年日照时数的变化特征分析
1961~2020年曲麻莱县日照时数变化特征
郑州:紧抓区位优势 未来发展可期
降水量是怎么算出来的
连锁餐饮企业区位选择
连锁餐饮企业区位选择
黄台桥站多年降水量变化特征分析
1988—2017年呼和浩特市降水演变特征分析
蒙元京畿区位论