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都匀市近50年气温变化特征及对农业生产的影响

2021-07-15李青建龚雪鹏

农技服务 2021年4期
关键词:都匀市最低气温平均气温

罗 红,李青建,龚雪鹏

(1.贵州省黔南州气象局,贵州 都匀 558000;2.贵州省都匀市气象局,贵州 都匀 558000;3.贵州省毕节市气象局,贵州 毕节 551700)

气温是反映气候变化的重要指标,其在变化过程中会对人类日常生产生活、自然生态环境造成重大影响[1]。极端气温是重要的冷暖指标,表现的主要气象灾害是高温酷暑和低温冻害,这些灾害的出现不仅引发农业气象灾害,还会对作物生长发育、病虫害蔓延、农作物品种分布、人们日常生产生活及社会经济发展造成不同程度的影响。近年来,因极端气温引发的极端天气事件呈现逐年增多趋势,也引起越来越多学者的关注,并采取不同方法和不同角度对极端气温进行了大量研究。张新弟等[2]对千河流域气温趋势差异、突变情况及未来变化进行研究发现,近36年来千河流域冷指数呈下降趋势,暖指数呈上升趋势,持续高温和极端高温出现的日数增多。吴丹等[3]研究表明,近49年来贵阳市花溪区的极端最高气温为弱下降趋势,极端最低气温表现为上升趋势,极端气温差趋于缓和。周北平等[4]分析长三角地区极端气温时空变化特征发现,近53年冷指数均呈上升趋势,且通过了0.01的信度检验,暖指数虽然呈上升趋势,但是趋势不明显,只有暖昼指数和极端最高气温通过了0.05的信度检验。

都匀市位于贵州东南部的黔南境内,地处云贵高原东南部向广西丘陵过渡的斜坡地带,境内地势西北高,东南低,平均海拔997 m,平均气温13.6~19.6℃,平均降雨量1 100~1 400 mm,冬无严寒,夏无酷暑、雨热同季,属典型的亚热带温暖温润的季风气候,有利于各种动植物的繁衍生息。因全球气候变暖的影响,都匀市境内干旱、大风、冰雹、暴雨等灾害性天气频繁出现,对当地农业生产、人们日常生产生活均造成了严重影响。目前,针对贵州极端气温的研究相对较多,并取得了大量研究成果,但针对都匀市的研究鲜见报道。为都匀市农业生产气象服务及防灾减灾工作提供参考,对1970—2019年都匀市近50年的气温变化特征分析如下。

1 资料来源与分析方法

1.1 资料来源

都匀市1970—2019年逐年平均气温、极端最高气温、极端最低气温资料,来源于都匀市国家观测站。

1.2 分析方法

采用气候倾向率、距平值等方法[5],对近50年都匀市极端气温的气候变化特征进行分析。

1.2.1 线性倾向估计 用xi表示样本量为n的某一气候变量,用ti表示xi对应的时间,建立xi与ti之间的一元线性回归方程:

xi=a+bti=1,2,…,n

式中,b为回归系数,表示气候变量x的趋势倾向。b的正负表示上升或下降速率。若b>0,说明x随着t的增加而增加,反之亦然。

1.2.2 距平值 气候要素值同多年平均值之间的偏差称之为距平值,主要包括正距平与负距平,其中正距平比平均值高,负距平则比平均值低。距平值用于确定对某时段或某时次的数据,相较于该数据某个长期平均值是高还是低。

2 结果与分析

2.1 都匀市气温年际变化特征

2.1.1 平均气温 都匀市1970—2019年年平均气温为16.0℃,平均气温的距平值在―1.7~1.1℃(图1),最高值出现在2003年,最低值出现在2012年。2006年前年平均气温距平主要以正距平为主,只有9年以负距平为主,占25%;2007年后年平均气温以负距平为主。结合距平值曲线,都匀市近50年的平均气温变化可划分为3个阶段:1970—2003年平均气温呈波动增加趋势,2003—2012年呈快速下降趋势,2012年后呈波动下降趋势。总体看,都匀市近50年的平均气温整体呈下降趋势。

图1 1970—2019年都匀市的逐年平均气温距平值

2.1.2 极端最高气温 都匀市1970—2019年年极端最高气温的平均值为28.6℃,距平值在―2.5~1.2℃(图2),最高值出现在2003年,最低值出现在2012年。1986年以前都匀市大部分年份的极端最高气温在平均值以下,有10年的极端最高气温以负距平为主,占52.6%;1987—2006年有2年以负距平为主,大部分年份以正距平为主;2007年后除2019年外,其余年份的极端最高气温以负距平为主。结合距平值曲线,都匀市近50年的极端最高气温可划分为3个阶段:1970—1982年极端最高气温呈波动下降趋势,1982—2001年呈波动增加趋势,2010年后呈大幅度下降趋势。

图2 1970—2019年都匀市的逐年极端最高气温距平值

2.1.3 极端最低气温 都匀市1970—2019年多年极端最低气温平均为7.5℃,距平值在―1.4~1.1℃(图3),最大值出现在1998年和2001年,最低值出现在2010年。1973年发生一次气温突变,明显比极端最低气温平均值高;1988年前极端最低气温有一定的起落,但总体没有明显的增温趋势,极端最低气温的距平值多在0℃以下,1990年后极端最低气温距平值有上升趋势,但1996年极端最低气温距平值下降幅度较大,1997年后气温开始回升,到1998年极端最低气温距平值最低,总体极端最低气温距平值呈波动上升趋势,增温趋势较为稳定;2007—2019年,除2017年外,其余年份的极端最低气温距平值以负距平为主。

图3 1970—2019年都匀市的逐年极端最低气温距平值

2.2 平均气温、极端高温、极端低温与时间变化关系

都匀市1970—2019年年平均气温以0.114℃/10a的速率减少(图4),年平均气温呈下降趋势,R=―0.073,说明平均气温与时间呈中度负相关关系[6],即年平均气温随着时间的增加而减少。年极端最高气温以0.120℃/10a的速率下降,呈明显下降趋势,R=―0.044,说明年极端最高气温与时间呈较强负相关关系,即年极端最高气温随着时间增加而减少。极端最低气温以0.013℃/10a的速率下降,呈下降趋势,R=0.000,说明年极端最低气温与时间呈不显著相关关系[7],但随着时间增加呈下降趋势。

图4 都匀市近50年的平均气温、极端高温、极端低温与时间变化关系

2.3 气温变化对农业生产的影响

都匀市的年平均气温、极端最高气温和极端最低气温均呈下降趋势,温度降低使热量资源急剧缩减,影响作物的发芽,延长作物生育期,不利于农作物的正常生长发育,农作物极易遭受冷害,同时会对水稻、玉米等农作物的生长发育产生影响,降低作物产量;极端低温降低引发严重冻害,同样不利于农作物的正常生长,农作物极易遭受冻害,不利于如茶树等农作物越冬,导致品质下降[8]。

3 结论与建议

3.1 结论

研究结果表明,1970—2019年近50年都匀市的年平均气温为16.0℃,距平值在―1.7~1.1℃,气候倾向率为―0.114℃/10a,整体呈下降趋势;年极端最高气温的平均值为28.4℃,距平值在―2.5~1.2℃,气候倾向率为―0.121℃/10a,整体呈下降趋势;年极端最低气温的平均值为7.5℃,距平值在―1.4~1.1℃,气候倾向率为―0.013℃/10a,整体呈下降趋势。年平均气温与时间呈中度负相关,年极端最高气温与时间呈显著负相关,年极端最低气温与时间呈微弱负相关。

3.2 建议

针对都匀市气温的变化趋势及对农业生产可能造成的危害,一是提高农业气象服务保障工作,加强气象知识宣传,普及气象服务信息及气象灾害科普知识,加强气温监测与灾害预估工作,提高农民抗冻防害意识。二是加强部门联动,当地农﹑林、烟草多部门加强天气会商,尤其是极端高温天气发生时,第一时间将预警信息传送至农民手中,提高农民对农业灾害的防控能力。三是加强沟通联系方式,多手段发送预警信息,利用微信﹑QQ﹑短信﹑电话等提高气象部门“直通式”为农气象服务的能力[9]。

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