王 培，王选嵩，张新贝

(湖北省荆门市气象局，湖北 荆门 448000)

《IPCC全球升温1.5℃特别报告》提出，与工业革命前相比人类活动已经造成全球温升1.0℃左右，如果按照目前约0.2℃·10 a-1的温升趋势，在2030-2052年间全球温升幅度可能达到1.5℃。在全球气候变暖的背景下，中国气温也显著升高，1951-2001年升高1.1℃，增温速率达0.22℃·10 a-1[1～3]。近50 a来湖北气候也发生了变化，年平均气温和最低气温上升明显，夏季延长，冬季缩短，水稻适宜种植期延长，大部分地区水稻生长季气温日较差和水稻灌浆期日较差呈减少趋势[4]。

荆门市地处亚热带，全市农用地面积占全市土地面积的77.9%，耕地面积387 397.94 hm2，以生产水稻(177 640 hm2)、小麦(63 850 hm2)为主，是全国著名的商品粮基地。由于地理位置和夏季副热带高压影响，中稻在生长期遇持续高温的频率较大，高温干旱成为荆门中稻主要气象灾害之一[5]。笔者通过研究荆门市60 a以来的高温气候变化特征，为荆门市中稻生产减轻高温热害影响提供参考。

1 资料与方法

1.1 资料来源

钟祥站自1987年升级为基准站，2013年后变更为基本站，考虑到荆门站点数据的时间序列长度和资料的完整性，选取钟祥站地面气象观测站逐日日最高气温和日平均气温观测资料进行统计分析，资料年限为1960-2019年。中稻产量方面资料来源于武汉区域气候中心，资料年限为1960-2017年；灾情资料来源于荆门市民政局。

1.2 高温标准

国内气象上把日最高气温≥35℃定义为高温。高温初日定义为该年首次出现高温日的当日，高温终日定义为该年最后一次出现高温日的当日。日最高气温≥35℃且持续3 d以上的高温天气过程定义为高温热浪[6]。将该年中发生高温的最长的持续日数定义为该年的高温最长持续日数[7]。

1.3 分析方法

采用线性倾向估计、回归分析、气候倾向率等方法，对荆门市高温变化特征进行气候统计分析。

2 高温气候变化特征

2.1 高温初终日变化特征

荆门市高温主要发生在夏季，大多从6月下旬开始、8月下旬结束(图1)。60 a来荆门高温初日整体呈提前趋势，每10 a提前2.2 d。从年代际变化来看，20世纪60、70年代高温初日出现相对较晚，多集中在7月；80年代高温初日明显提前，主要出现在5月和6月，1988年5月5日就出现了高温；90年代初日又往后推迟，主要集中在7月；进入21世纪后高温初日明显提前了，多集中在6月。

从高温终日逐年变化能够看出，高温终日总体表现为推迟趋势，每10 a推迟3.2 d。从年代际变化特征看，20世纪60、70年代高温多结束在8月下旬至9月上旬；80年代有所提前，多结束在7月下旬至8月中旬，1987年高温在5月24日就结束了，高温仅出现了一天；90年代以来高温终日往后推迟较为明显，高温多结束在8月下旬至9月中旬，最晚结束的时间为10月3日(2019年)。

2.2 高温日数变化特征

1960-2019年荆门高温日数整体呈先减少后增加的趋势(图2)，年平均高温日数为13.8d，年高温日数最多为47d(2018年)。从年代变化特征看，20世纪60、70年代高温日数波动幅度较大，高温日数偏少；80年代高温日数偏少极为明显，年平均高温日数仅为8.9 d；90年代后逐步增加，到2011年之后，荆门高温事件频繁发生，2018年突破了历史极值。

2.3 高温热浪变化特征

1960-2019年荆门高温热浪频次变化趋势(图3)与高温日数变化趋势基本一致，也是呈先减少后增加趋势，年平均高温热浪发生频次为1.9次，年频次最多为7次(1961年)。从年代变化特征看，20世纪60年代年频次与60年平均基本持平；70年代略偏少；80年代热浪频次偏少极为明显，年平均高温热浪频次仅为1.1次；90年代后逐步增加，2010年之后，高温热浪频次增加较为明显。

陈敏等人依据高温持续的天数将高温热浪分为轻度、中度、重度3个级别，日最高气温≥35℃且持续3～4 d为轻度高温热浪事件，日最高气温≥35℃且持续5～7 d为中度高温热浪事件，日最高气温≥35℃且持续8 d以上为重度高温热浪事件[8-10]。60 a以来荆门轻度高温热浪共79次，呈增加趋势(图略)；中度高温热浪共出现27次，呈明显减少趋势；重度高温热浪事件共10次，呈明显增加趋势，2018、2019年均出现两次重度高温热浪，这在荆门有气象记录以来还未出现过。

2.4 高温最长持续日数变化特征

60 a来荆门高温最长持续日数变化趋势(图4)与高温日数变化和高温热浪频次变化趋势基本一致，也是呈先减少后增加趋势，年平均高温最长持续日数为4.7d，最长持续日数为19d(2019年)。从年代际变化来看，20世纪60-70年代高温最长持续日数基本与年平均值持平；80年代年平均高温最长持续日数降至3.5d；90年代至21世纪10年代前期缓慢上升，但仍在年平均值以下；到2013年之后，高温最长持续日数增加显著，不断的刷新历史记录。

结合图1、图2、图3、图4和图5可以分析出，在年代际时间尺度上，荆门年平均气温、高温终日、高温日数、高温热浪频次、高温最长持续日数存在着显著正相关。20世纪60-70年代年平均气温整体偏低，对应阶段高温结束较早、高温日数偏少、高温热浪频次少、最长持续日数基本持平；20世纪80年代年平均气温降至最低，对应的高温结束最早、高温日数最少、高温热浪频次最少、最长持续日数最短；90年代之后，荆门年平均气温开始逐渐升高，2010-2018年平均气温达到最大值，对应阶段高温结束最晚、高温日数最多、高温热浪频次最多、最长持续日数最长[7]。近60 a来荆门年平均气温上升明显(图5)，以0.26℃·10a-1的速率增长，这说明在气候持续变暖的背景下，高温的频率和强度可能会增加。

3 高温对中稻产量的影响

图6为荆门、钟祥、京山气象局观测记录的中稻的地段1 m2产量，从图中可以看出中稻产量整体呈增加趋势，从年代变化看，20世纪60年代至90年代产量呈增加趋势，21世纪后呈减小趋势；1972年、1980年、1991年、2003年三站均减产较为明显。1972年荆门自6月11日就出现高温天气，高温最长持续日9天(8月8-16日)，整个夏季6-8月多晴热高温少雨天气，6月下旬至8月中旬为中稻返青、分蘖、拔节、孕穗、抽穗生长关键期，持续的高温干旱造成了中稻严重减产。1980年5-8月荆门出现多次暴雨洪涝，总降雨量1 126.4 mm，与历年同期相比偏多1倍，日最大降水量166.1 mm，出现在5月24日，多次暴雨过程造成全市大灾，5-8月为中稻播种生长期受到极大影响。1991年6中旬至7上旬荆门共出现两次次暴雨过程，日最大降水量118.7 mm，下旬24-28日中稻孕穗后期又出现持续高温天气，造成中稻减产。2003年7月22日出梅至8月中旬，荆门一直持续晴热高温，7月27至8月3日持续8天最高气温超过35℃，8月5-8日持续4 d超过35℃，日蒸发量超过10 mm，对处于抽穗扬花期的中稻极为不利；全市发生严重干旱灾害，农作物受旱面积69 866.7 hm2，成灾面积47 000 hm2，3 286.7 hm2农作物干枯绝收，全市因灾直接经济损失2 194万元，其中农业损失1 887万元。

分析1972年、1980年、1991年、2003年这四年减产的原因可以看出，持续的高温干旱会造成荆门中稻急剧减产，损失严重。持续的高温会使土壤温度升高，造成中稻蒸腾耗水量和稻田蒸散量的增加，从而导致干旱缺水，高温干旱复合胁迫降低了中稻的产量。此外，暴雨洪涝灾害也是中稻减产的一大因素。

4 结论

(1)荆门市高温主要发生在夏季，大多从6月下旬开始、8月下旬结束，60 a来高温初日整体呈提前趋势，每10 a提前2.2 d，高温终日总体表现为推迟趋势，每10 a推迟3.2 d。

(2)荆门年平均气温、高温日数、高温热浪频次、高温最长持续日数均呈先减少后增加趋势，从年代变化特征看，20世纪80年代，年平均气温、高温日数、高温热浪频次、高温最长持续日数均达到最低值，2010-2019年间均达到最大值。荆门年平均气温、高温终日、高温日数、高温热浪频次、高温最长持续日数存在着显著正相关。

(3)荆门市以轻度高温热浪为主，轻度高温热浪占总热浪频次的68.1%，呈增加趋势；中度高温热浪占23.3%，呈明显减少趋势；重度高温热浪占8.6%，呈明显增加趋势，2018、2019年均出现两次重度高温热浪。

(4)中稻生长期遭遇持续的高温，会造成高温干旱复合胁迫降低中稻产量，高温持续时间越长对中稻危害越大；从研究荆门中稻减产原因发现，高温不是影响产量的唯一因素，除了高温，还受暴雨洪涝、连阴雨、病虫害、栽培管理等因素影响[11]。