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        民豐縣氣溫變化特征及對生長季的影響分析

        2018-04-04 02:29:25張阿慧吳永尚阿米娜麥圖爾迪
        鄉(xiāng)村科技 2018年1期
        關(guān)鍵詞:生長

        張阿慧 時 穎 吳永尚 阿米娜·麥圖爾迪

        (1.麥蓋提縣氣象局,新疆 麥蓋提 844600;2.若羌縣氣象局,新疆 若羌 844600;3.和田民豐縣氣象局,新疆 民豐 844600)

        新疆民豐縣自然條件比較差,各種自然災(zāi)害頻發(fā),地表水資源極為缺乏,而且缺乏民豐縣生長季長度、活動積溫和有效積溫對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來影響的研究。所以,明確1957—2012年民豐縣生長季與積溫變化,可以補充該地區(qū)長期農(nóng)牧業(yè)、林果業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及城鄉(xiāng)規(guī)劃、經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)保護等氣候資料。

        1 研究地區(qū)與研究方法

        1.1 自然概況

        民豐縣地處亞歐大陸腹地,塔克拉瑪干大沙漠南緣,縣境遼闊,地域?qū)拸V,地勢南高北低,由西向東傾斜,沙丘連綿,干旱缺水,屬暖溫帶大陸性干旱氣候。主要特點是四季分明,光照充足,干旱少雨,無霜期較長,氣溫日較差和年較差大。

        1.2 資料與方法

        利用獲取的1957—2012年民豐國家基準氣候站的氣溫日值觀測資料,統(tǒng)計分析月平均溫度、年平均氣溫、最冷月和最熱月月平均氣溫、生長季起止日期變化、生長季長度變化、活動積溫與有效積溫的動態(tài)變化情況。生物學下限溫度起止日期通常用5日滑動平均法計算。溫帶地區(qū)通常將日平均溫度>5℃時期稱為植物生長期,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中≥5℃初日也是早春作物開始播種日期[1-2]。本研究地點長白山溫帶針闊葉混交林屬于溫帶地區(qū),因此選取5℃作為生物學下限溫度。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 氣溫動態(tài)變化

        1957—2012年,民豐縣最低溫出現(xiàn)在1月,為-6.1℃;最高溫出現(xiàn)在7月,為25.2℃,季節(jié)變化明顯,呈單峰曲線(見圖1)。1957—2012年,民豐國家基準氣候站平均溫度11.6℃,其中2007年平均氣溫最高,為13.2℃,年平均最低氣溫出現(xiàn)在1967年,為10.1℃(見圖2)。

        1957—1970年,民豐縣年平均氣溫為11.0℃,低于多年平均氣溫0.6℃,14年中除1966年平均氣溫與多年平均氣溫一樣外,其他年份均低于多年平均值,氣溫自1967年達到最低10.1℃后呈逐年弱增長趨勢。1971—1984年,民豐縣年平均氣溫為11.2℃,略低于多年平均氣溫,除1971、1973、1979、1980年平均氣溫不低于多年平均氣溫外,其他年份均低于多年平均值,氣溫逐年波動呈弱增長趨勢。1985—1998年,民豐縣年平均氣溫為11.7℃,略高于多年平均氣溫,除1985—1988年、1990年、1994年、1997—1998年平均氣溫不低于多年平均氣溫外,其他年份均低于多年平均值,氣溫逐年波動呈較明顯增長趨勢。1999—2012年,民豐縣年平均氣溫為12.7℃,高于多年平均氣溫,14年平均氣溫都大于多年平均氣溫,氣溫逐年波動呈明顯增長趨勢。

        總之,對比分析 1957—1970年、1971—1984年、1985—1998年、1999—2012年的年平均氣溫發(fā)現(xiàn),1985—1998年、1999—2012年兩時段年平均氣溫普遍高于1957—1970年、1971—1984年,且1999—2012年氣溫增幅很大。因此,1957—2012年民豐站年平均氣溫有明顯波動升高趨勢。

        圖1 民豐國家基準氣候站月平均氣溫季節(jié)動態(tài)

        1957—2012年,民豐站最冷月份平均氣溫為-6.4℃。而月平均氣溫最高值-2.6℃出現(xiàn)在2010年,最低值-12.9℃出現(xiàn)在1978年,其中1957—1966年、1986—1992年、1996—2005年最低氣溫波動不大,1967—1985年際動態(tài)呈兩三年波動周期,2006—2012年最低氣溫波動比較大。除1957—1965年、1967年、1969—1970年、1974—1975年、1977—1978年、1981年、1983—1985年、1993年、1995年、2006年、2008—2009年、2011—2007年和2012年月平均氣溫不低于多年平均值外,其余各年均低于平均值。

        圖2 民豐國家基準氣候站年平均溫度年際動態(tài)

        1957—2012年,民豐站最熱月份平均氣溫為25.4℃。最高值27.4℃出現(xiàn)在2003年,最低值23.6℃出現(xiàn)在1971年,56年間該值波動比最冷月平均氣溫要小。其中1957年、1962—1965年、1967—1973年、1975—1977年、1979—1982年、1987年、1989年、1991—1993年、1995—1996年和2005年為氣溫相對較低年份,其余年份最熱月平均氣溫略高于平均值,而1994—2012年最熱月平均氣溫高于平均值。

        2.2 生長季動態(tài)變化

        1957—2012年,民豐站生長季長度平均值為242 d(見圖3)。其中2004年為生長季長度最長,為269 d。而生長季長度最短年為1962年,為221 d,長短相差48 d。56年間生長季長度變化為:1957—1998年平均生長季長度238 d,比56年平均生長季長度少4 d;1999—2012年為247 d,比56年平均值多5 d,比前24年多9 d。

        1957—1985年中1963年、1965年、1968—1969年、1975年、1977—1978年、1980年和1984年生長季長度均高于56年平均值,為242 d。1999—2012年中,1986—1988年、1990—1991年、1994年、1996—1997年和1999—2012年生長季長度均高于56年平均值。1999—2012年增長趨勢較1957—1998年趨勢更明顯。同時,56年間該地區(qū)生長季起止日期也發(fā)生了變化,1957—1984年生長季起始日期最早在1963年3月1日,最晚在1976年3月31日。1985—2012年,生長季起始日期最早出現(xiàn)在2010年2月19日,最晚出現(xiàn)在2011年3月24日。前28年起始日期相比后28年生長季起始日期較穩(wěn)定,1985—2012年生長季起始日期有提前趨勢。

        56年間生長季終止日期變化如下:1957—1984年生長季終止日期最早出現(xiàn)在1972年10月19日,最晚出現(xiàn)在1980年11月17日。1985—2012年,生長季終止日期最早出現(xiàn)在1993年10月26日,最晚出現(xiàn)在2002年10月22日。56年間生長季終止日期變化有緩慢推后趨勢。

        圖3 1957—2012年民豐國家基準氣候站生長季長度變化

        2.3 積溫動態(tài)變化

        1957—2012年,民豐站≥5.0℃平均活動積溫為4 528.1℃(見圖4)。1957—1984年,≥5.0℃平均活動積溫為4 394.3℃;1978年出現(xiàn)最高值,為4 694.7℃;1957年出現(xiàn)最低值,為4 153.3℃。1985—2012年,≥5.0℃平均活動積溫為4 661.9℃;2008年出現(xiàn)最高值,為4 997.0℃;1989年出現(xiàn)最低值,為4 310.0℃。1985—2012年≥5.0℃平均活動積溫較1957—1984年≥5.0℃平均活動積溫增加267.7℃。由此可見,1957—1984年≥5.0℃活動積溫處于低值期,1985—2012年緩慢升高,1997—2012年活動積溫均高于多年平均值。

        圖4 1957—2012年民豐國家基準氣候站活動積溫年際動態(tài)

        1957—2012年,民豐站≥5.0℃平均有效積溫為3 316.0℃。1957—1984年,≥5.0℃平均有效積溫為3 206.6℃,其中1978年出現(xiàn)最高值,為3 406.7℃;1957年出現(xiàn)最低值,為3 013.3℃。1985—2012年,≥5.0℃平均有效積溫為3 425.5℃,2008年出現(xiàn)最高值,為3 712.0℃;1989年出現(xiàn)最低值,為3 130.0℃。1985—2012年≥5.0℃平均有效積溫值較1957—1984年增加218.9℃。由此可見,≥5.0℃有效積溫與活動積溫相對應(yīng),1957—1984年處于低值期,1985—2012年后有緩慢升高趨勢,而且1997—2012年有效活動積溫均高于多年平均值。

        [1]段若溪,姜會飛.農(nóng)業(yè)氣象學[M].北京:氣象出版社,2002.

        [2]孫衛(wèi)國.氣候資源學[M].北京:氣象出版社,2008.

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