蘆艷珍，韓小英，張 蕾，張小寧，王娟玲

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西有機(jī)旱作農(nóng)業(yè)研究院，山西太原030031；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，山西太原030006；3.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，山西太原030031）

積溫是作物全生育期或某個(gè)生育期有效溫度的總和，是一個(gè)區(qū)域某一時(shí)段內(nèi)逐日平均氣溫的累加值。農(nóng)業(yè)氣象中一般用一個(gè)地區(qū)一年內(nèi)日平均氣溫≥10 ℃持續(xù)期內(nèi)日平均氣溫的總和來(lái)表示年積溫（簡(jiǎn)稱積溫），其大小代表當(dāng)?shù)責(zé)崃抠Y源狀況，直接反映植物生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)熱量的要求，從強(qiáng)度、作用時(shí)間2 個(gè)方面來(lái)表示溫度對(duì)生物體生長(zhǎng)發(fā)育的影響[1]，以℃為單位，是作物地區(qū)間引種布局和新品種選擇的重要依據(jù)，在農(nóng)業(yè)氣候研究中可作為分析該地區(qū)氣候熱量資源狀況、進(jìn)行農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃的重要熱量指標(biāo)，也是農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)、情報(bào)服務(wù)的重要參考。同一地域積溫年際變化較大，不同地域積溫也有不同程度的差異，研究一個(gè)地區(qū)積溫的分布特點(diǎn)及時(shí)空變化規(guī)律，對(duì)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)建設(shè)等具有重要意義[2]。

IPCC 第 5 次評(píng)估報(bào)告指出，1880—2012 年，全球海陸表面平均溫度呈線性上升趨勢(shì)，升高了0.85 ℃，對(duì)全球生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及分布產(chǎn)生重要影響[3]。目前，隨著人類對(duì)氣候變化異常的日益重視和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要，積溫的時(shí)空變化研究，積溫對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展影響等問(wèn)題的研究日益被人們所重視，但山西省近30 a 積溫演變規(guī)律研究未見報(bào)道。王安樂(lè)[4]對(duì)山西農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境中熱量因素變化規(guī)律進(jìn)行了探討；王孟本等[5]研究了山西省近50 a（1959—2008 年）氣溫和降水變化基本特征；劉少華等[6]對(duì)1961—2010 年間我國(guó)有效積溫時(shí)空演變進(jìn)行了探討，指出有效積溫整體呈上升趨勢(shì)，有效積溫帶整體顯著北移，時(shí)間段都是較早的。

山西地形復(fù)雜多樣，海拔高差懸殊，南北跨6 個(gè)緯度帶，同時(shí)受季風(fēng)氣候變化等影響，各地積溫差異大[7]，年際變化也大，形成了復(fù)雜多樣的氣候類型，全球氣候變暖導(dǎo)致各地有效積溫出現(xiàn)了不同程度提高[8]，對(duì)農(nóng)作物布局、產(chǎn)量和品質(zhì)影響很大[9]，對(duì)人類生活各個(gè)方面也有很大影響。研究積溫時(shí)空演替規(guī)律，對(duì)科學(xué)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類活動(dòng)具有重要作用。

本研究通過(guò)對(duì)1979—2016 年間連續(xù)38 a 全省109 個(gè)氣象站點(diǎn)每日實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析≥10 ℃積溫變化特征，為新時(shí)期農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、優(yōu)化生態(tài)建設(shè)和糧食安全生產(chǎn)提供理論參考，為種植業(yè)引種布局、農(nóng)情測(cè)報(bào)、防災(zāi)減災(zāi)及氣候區(qū)劃等提供決策依據(jù)，讓數(shù)據(jù)精準(zhǔn)指導(dǎo)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，為小尺度、高精度GIS 模型分析提供理論方法。

1 資料和方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

采用中國(guó)氣象局氣象數(shù)據(jù)中心《中國(guó)地面氣候資料日值數(shù)據(jù)集》（V 3.0）中山西109 個(gè)氣象臺(tái)（站）1979 年1 月以來(lái)的地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)各站點(diǎn)氣溫資料進(jìn)行SNHT（Standard Normal Homogeneity Test）法標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)均一性檢驗(yàn)[10-11]。檢驗(yàn)結(jié)果顯示，所有站點(diǎn)的數(shù)據(jù)都通過(guò)了0.01 水平的顯著性檢驗(yàn)，故采用了全省現(xiàn)有的縣級(jí)氣象站多年觀測(cè)值?；镜乩硇畔①Y料采用中國(guó)氣象局1∶25 地理信息數(shù)據(jù)和SRTM3（高精度地形網(wǎng)格數(shù)據(jù)）的DEM 數(shù)字高程資料（經(jīng)緯度、海拔、坡度、坡向、等高線和縣級(jí)行政界等），一律采用2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系。

1.2 研究方法

1.2.1 數(shù)據(jù)處理 氣象數(shù)據(jù)中缺測(cè)數(shù)據(jù)采用鄰近站資料，通過(guò)ArcGIS 10.2 軟件把各站點(diǎn)熱量資源內(nèi)插到100 m×100 m 小網(wǎng)格上，建立小網(wǎng)格高精度熱量資源數(shù)據(jù)信息，繪制全省積溫分布圖，確保了所用資料的系統(tǒng)性、可靠性和完整性。站點(diǎn)日均氣溫?cái)?shù)據(jù)依據(jù)氣候統(tǒng)計(jì)學(xué)中的5 日滑動(dòng)平均法[12]，消除不穩(wěn)定的波動(dòng)變化。通過(guò)Fortran 結(jié)構(gòu)化程序語(yǔ)言編程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總，計(jì)算確定各年份各站點(diǎn)日平均氣溫穩(wěn)定≥10 ℃的起止日期，及此期間的日平均氣溫總和、積溫持續(xù)日數(shù)。通過(guò)ArcGIS 軟件的空間分析和三維分析建模工具，采用線性回歸模型、反距離權(quán)重插值方法（IDW）和Mann-Kendall 突變檢驗(yàn)等方法[13-14]，在100 m×100 m 的小網(wǎng)格上進(jìn)行熱量資源精細(xì)化模擬，并繪制全省積溫分布圖，進(jìn)行積溫時(shí)空演變分析。

1.2.2 突變 M-K 檢驗(yàn) M-K（Mann-Kendall）是一種氣候診斷與預(yù)測(cè)技術(shù)，通過(guò)其進(jìn)行連續(xù)多年積溫突變檢驗(yàn)。以氣候序列平穩(wěn)為前提，且這序列是隨機(jī)獨(dú)立的，其概率分布等同[15]，它不受少數(shù)異常值的干擾，計(jì)算也比較方便，具體計(jì)算步驟參照魏鳳英等[11]編著的《現(xiàn)代氣候統(tǒng)計(jì)診斷與預(yù)測(cè)技術(shù)》和相關(guān)文獻(xiàn)[16-17]。

1.2.3 積溫計(jì)算 積溫計(jì)算是農(nóng)業(yè)氣象中積溫帶劃分的重要指標(biāo)[18]。為保證農(nóng)業(yè)熱量資源的高效利用和高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的需要，農(nóng)業(yè)上一般用80%保證率的積溫及其持續(xù)日期作為研究積溫帶的重要指標(biāo)[19]，按照經(jīng)典的經(jīng)驗(yàn)頻率法將多年有效積溫?cái)?shù)值進(jìn)行由大到小排列后，依次計(jì)算近38 a 積溫對(duì)應(yīng)的保證率。

式中，P 為保證率，n 為樣本序列數(shù)，即年代數(shù)；m 為新排列序列中的序號(hào)，m＝1，2，…，n。積溫?cái)?shù)值為降序排列中第80 個(gè)百分位對(duì)應(yīng)的積溫，數(shù)值為排序后對(duì)應(yīng)積溫值的線性插值。

積溫時(shí)間變化的研究采用山西省各氣象站多年積溫平均值推算的100 m×100 m 小網(wǎng)格精細(xì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 積溫時(shí)間變化特征分析

2.1.1 積溫年際變化 圖1 顯示，山西省1979—2016 年間積溫整體呈波浪式上升趨勢(shì)，≥10 ℃積溫的線性趨勢(shì)回歸模型為：y＝15.497x＋3 379.1，預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值線性相關(guān)系數(shù)R2為0.676 3。大部分年份積溫在趨勢(shì)線上方，表明近38 a 來(lái)積溫增加顯著，且1997 年以來(lái)進(jìn)入快速增長(zhǎng)期，2014 年≥10 ℃積溫為38 a 最高，達(dá)到4 112 ℃，比積溫最低的1984 年的3 402.5 ℃高出709.5 ℃，比近38 a 來(lái)的平均積溫高431 ℃。

從山西省積溫距平分布看，積溫整體呈上升趨勢(shì)，1997 年以前上升較慢，之后上升較快。≥10 ℃積溫距平在1997 年以前為一致的負(fù)距平，積溫平均值比 38 a 積溫均值低 176.04 ℃，1997 年以后，≥10 ℃積溫距平基本上是一致的正值（除2003、2004 年外），1997—2016 年積溫平均值比 38 a 積溫均值高158.44 ℃，1997 年以來(lái)積溫呈顯著上升趨勢(shì)，≥10 ℃積溫均值比1997 年以前的積溫均值高334.48 ℃。而且形成以7 a 為周期的波動(dòng)，每7 a 有一個(gè)2～3 a 的低值期，且基本上都是正距平。

圖2 顯示，山西≥10 ℃積溫高低和持續(xù)日數(shù)的年際變化曲線呈波浪型上升趨勢(shì)，且呈正相關(guān)關(guān)系，隨著積溫的增加其持續(xù)日數(shù)也顯著增加。通過(guò)線性回歸分析，積溫線性回歸擬合方程為：y＝15.497x＋3 379.1（R2＝0.676 3，P＜0.05）；積溫持續(xù)日數(shù)線性回歸擬合方程為：y＝0.433 9x＋184.23（R2＝0.417 9，P＜0.05）。表明積溫和持續(xù)日數(shù)呈線性趨勢(shì)上升，且積溫的線性相關(guān)度更高，與全球氣溫上升結(jié)論一致，未來(lái)積溫可能還將持續(xù)上升。

2.1.2 積溫年代變化 從圖1 可以看出，山西省1979—2016 年間積溫年代際變化呈4 級(jí)階梯上升趨勢(shì)。全省≥10 ℃積溫的第1 個(gè)10 a 的平均值為3 496.0 ℃，第 2 個(gè) 10 a 的平均值為 3 573.9 ℃，第3 個(gè) 10 a 的平均值為 3 776.7 ℃，第 4 個(gè) 10 a 的平均值為3 928.2 ℃，呈階梯式增長(zhǎng)趨勢(shì)，第2 階梯比第1 階梯高 77.90 ℃，第 3 階梯比第 2 階梯高 202.8 ℃，第4 階梯比第3 階梯高151.5 ℃。按照30 a 積溫段計(jì)算，1979—2008 年≥10 ℃的平均積溫為 3 615.52 ℃，1987—2016 年≥10 ℃的平均積溫為3 736.01 ℃，積溫前后相差120.49 ℃。表明近30 a，尤其是21 世紀(jì)以來(lái)，氣候變暖的速度有加速趨勢(shì)，變幅達(dá)到了前所未有的水平，遠(yuǎn)超過(guò)以往的線性回歸估計(jì)值，需要引起高度重視，積極做好氣候應(yīng)對(duì)措施。

由圖3 可知，1979—2016 年間積溫持續(xù)日數(shù)年代際變化也呈4 級(jí)階梯上升趨勢(shì)。全省≥10 ℃積溫持續(xù)日數(shù)，第1 個(gè)10 a 平均日數(shù)為187.50 d，第2個(gè)10 a 平均日數(shù)為188.96 d，第3 個(gè)10 a 平均日數(shù)為 196.90 d，第 4 個(gè) 10 a 平均日數(shù)為 198.50 d，日數(shù)階梯上升幅度呈明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)，第2 階梯比第1 階梯高1.46 d，第 3 階梯比第 2 階梯高 7.94 d，第 4 階梯比第3 階梯高1.60 d。前30 a≥10 ℃積溫持續(xù)天數(shù)平均為191.1 d，后30 a 持續(xù)天數(shù)平均為194.2 d，年均日數(shù)增加了3.1 d。從日數(shù)距平變化看，1997 年以前基本是一致的負(fù)距平，之后多數(shù)為一致的正距平，呈波浪型上升，其趨勢(shì)線也和積溫變化趨勢(shì)線一致，顯示全省氣候熱量有明顯的逐年增加趨勢(shì)。

2.1.3 積溫突變 從前后30 a（圖4-a、b）山西省≥10 ℃積溫的M-K 突變檢驗(yàn)曲線看，積溫在1997 年（圖4-a）和2004 年（圖4-b）前后存在突變。前30 a（圖4-a）中UF 曲線在20 世紀(jì)80 年代前期有負(fù)值出現(xiàn)，1985 年以后越過(guò)臨界線呈現(xiàn)出線性上升趨勢(shì)的正值，表明1980、1984 年積溫較常年有減小，之后是顯著波浪型增加的趨勢(shì)，在1998 年后越過(guò)了P＝0.05 的信度線（Up＝±1.96），表明積溫的上升趨勢(shì)是顯著的，曲線UF 和UB 在1997 年出現(xiàn)了相交，交點(diǎn)位于信度線之間，表明1997 年開始積溫增加是一突變現(xiàn)象，即1997 年是山西積溫突變開始的時(shí)間。突變點(diǎn)之前，全省多年平均積溫為3 131.95 ℃，突變后的平均積溫為3 385.95 ℃，比突變前增加了254 ℃，這與圖1 的積溫距平曲線結(jié)論也一致，圖1表明，≥10 ℃積溫距平在1979—1996 年之間為一致的負(fù)距平，期間平均為-176 ℃，在1997—2016 年間以正距平為主（2003—2004 年為負(fù)距平），平均為158 ℃，可見，突變后積溫異常明顯增加。后30 a（圖4-b）中UF 曲線在1997 年之前為負(fù)值，1997年以后越過(guò)臨界線呈線性上升趨勢(shì)的一致正值，表明積溫呈顯著增加趨勢(shì)，曲線UF 和UB 在2004 年出現(xiàn)了相交，在2005 年后越過(guò)了P＝0.05 的信度線（Up＝±1.76），交點(diǎn)位于信度線之間，表明2004年是近30 a 積溫增加的突變點(diǎn)，即積溫突變開始的時(shí)間，與圖1 的積溫距平曲線結(jié)論也一致，積溫距平在2004 年之后為一致的正距平，且周期性持續(xù)性增加。

2.2 積溫空間分布分析

2.2.1 積溫空間分布模型 研究篩選出積溫要素的關(guān)鍵地理因子，用IBMSPSS Statistics 25 軟件，以經(jīng)度、緯度、海拔高度、坡度、坡向作為自變量因子，以≥10 ℃積溫指標(biāo)為因變量，建立多元線性回歸模型。積溫的空間推算模型表達(dá)式如下。

式中，Z 為積溫實(shí)測(cè)值，λ 為經(jīng)度，φ 為緯度，h為海拔高度，β 為坡度，θ 為坡向；ε 為綜合地理殘差。

將緯度、經(jīng)度、海拔高度、坡度和坡向代到公式（1）中進(jìn)行計(jì)算，得到穩(wěn)定≥10 ℃積溫指標(biāo)的模擬值，殘差值=實(shí)測(cè)值- 模擬值。

用ArcGIS 10.2 軟件的漁網(wǎng)工具（Creat Fishnet），創(chuàng)建 100 m×100 m 的小網(wǎng)格，計(jì)算每個(gè)小網(wǎng)格的經(jīng)緯度，通過(guò)空間分析工具提取DEM數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)網(wǎng)格點(diǎn)的海拔高度、坡度、坡向等地理信息。運(yùn)用積溫空間推算模型推算出積溫指標(biāo)因子在100 m×100 m 網(wǎng)格單元上的模擬值，利用反距離權(quán)重插值法內(nèi)插出積溫指標(biāo)因子的模擬柵格圖。

由表1 可知，各模型的復(fù)相關(guān)系數(shù)在0.960～0.965，從回歸效果看，各方程都通過(guò)了α＝0.001 的顯著性檢驗(yàn)，表明方程具有良好的回歸效果，符合統(tǒng)計(jì)學(xué)要求。根據(jù)表1 中的模型表達(dá)式，計(jì)算出各氣象站點(diǎn)的積溫指標(biāo)因子模擬值，再用公式（2）計(jì)算得出其殘差值并進(jìn)行訂正，以109 個(gè)氣象站點(diǎn)的殘差值為樣本，利用GIS 的空間插值方法內(nèi)插出100 m×100 m 網(wǎng)格的殘差柵格圖。將模擬值柵格圖和殘差值柵格圖用柵格計(jì)算器疊加運(yùn)算，通過(guò)空間疊加生成≥10 ℃積溫分布和持續(xù)日數(shù)分布圖（圖5、6）。

表1 山西≥10 ℃積溫80%保證率下空間分析模型

2.2.2 ≥10 ℃積溫空間變化 山西省日均氣溫穩(wěn)定≥10 ℃的積溫，在省域空間尺度上的分布具有明顯的緯度地帶性（圖5），表現(xiàn)為由南向北遞減的趨勢(shì)，即隨緯度增加而減小。同時(shí)，也表現(xiàn)出明顯的垂直地帶性差異，即積溫隨海拔升高而降低?！?0 ℃有效積溫＜2 500 ℃的區(qū)域分布在北部海拔1 900 m以上的五臺(tái)山、恒山、蘆芽山、管涔山、云中山、關(guān)帝山、紫荊山等區(qū)域。2 500 ℃≤積溫＜3 500 ℃的區(qū)域主要受緯度和海拔高度的影響，分布在海拔1 200～1 900 m 的中低山區(qū)和北部盆地區(qū)，主要有大同市、懷仁縣、山陰縣、應(yīng)縣、廣靈縣、朔城區(qū)、河曲縣、偏關(guān)縣、繁峙縣、代縣、定襄縣、臨縣、中陽(yáng)縣、榆社縣、平順縣、武鄉(xiāng)縣、壺關(guān)縣、盂縣、隰縣、方山縣、蒲縣、安澤縣、潞州區(qū)、沁縣、襄垣縣、沁源縣等地。3 500 ℃≤積溫＜4 500 ℃的區(qū)域主要分布在海拔700～1 200 m 的中南部地區(qū)和西部黃河沿岸峽谷地帶，主要為太原北郊、陽(yáng)曲縣、古交區(qū)、榆次區(qū)、文水縣、交城縣、平遙縣、太谷縣、祁縣、平定縣、左權(quán)縣、昔陽(yáng)縣、忻府區(qū)、原平市、保德縣、興縣、離石區(qū)、汾西縣、吉縣、鄉(xiāng)寧縣、永和縣、長(zhǎng)子縣、屯留縣、沁水縣、高平市、潞城縣、聞喜縣、絳縣、大寧縣、曲沃縣、襄汾縣、翼城縣、古縣、洪洞縣、霍州市、浮山縣、汾陽(yáng)市、柳林縣、石樓縣、介休市、清徐縣、靈石縣、太原南郊、孝義市、陽(yáng)泉市、晉城市、陽(yáng)城縣和黎城縣。積溫≥4 500 ℃的區(qū)域位于山西西南部海拔400～600 m 的盆地區(qū)，主要為芮城縣、永濟(jì)市、臨猗縣、萬(wàn)榮縣、河津市、稷山縣、新絳縣、侯馬市、鹽湖區(qū)、堯都區(qū)、平陸縣、夏縣、垣曲縣等地。

2.2.3 ≥10 ℃持續(xù)日數(shù)空間變化 從圖6 可以看出，積溫持續(xù)日數(shù)是由南向北遞減趨勢(shì)，也呈現(xiàn)出明顯的緯度地帶性和垂直地帶性特征，晉南盆地區(qū)持續(xù)日數(shù)最長(zhǎng)，達(dá)229.2 d，全省持續(xù)日數(shù)在200 d以上的有38 個(gè)臺(tái)站，晉北地區(qū)和東西部中高山區(qū)較短，持續(xù)日數(shù)＜180 d。中部盆地、中低山區(qū)和晉東南地區(qū)持續(xù)日數(shù)在180～210 d，低值中心主要分布在五臺(tái)縣豆村、嵐縣、和順縣、寧武縣、交口縣、岢嵐縣、平魯縣、左云縣、五寨縣、神池縣、右玉縣等地，五臺(tái)山最低，只有67 d，說(shuō)明持續(xù)日數(shù)受海拔和緯度的影響明顯。山西北部和呂梁山區(qū)高海拔地區(qū)≥10 ℃積溫持續(xù)日數(shù)最小。

3 結(jié)論與討論

依據(jù)山西109 個(gè)氣象站近38 a 來(lái)各站逐日平均氣溫資料和高精度數(shù)字高程模型（DEM），借助ArcGIS 平臺(tái)的數(shù)據(jù)空間分析、三維分析、空間分析建模等工具，建立100 m×100 m 的小網(wǎng)格推算模型，運(yùn)用回歸統(tǒng)計(jì)方法、趨勢(shì)分析法、反距離插值、距平法和Mann-Kendall 突變檢驗(yàn)等方法，定量分析了山西省≥10 ℃積溫的時(shí)空變化特征。

1979 年以來(lái)，山西≥10 ℃積溫及持續(xù)日數(shù)呈顯著上升趨勢(shì)，提高了作物全生育期熱量資源供給，擴(kuò)大了喜溫作物和中晚熟作物的適栽區(qū)面積，并影響到種植制度。從年代際平均值看，積溫及持續(xù)天數(shù) 10 a 平均值分別為 3 496 ℃、187.5 d，3 573.9 ℃、189 d，3 776.7 ℃、196.9 d，3 928.2 ℃、198.5 d，年代際變化呈顯著的階梯式上升趨勢(shì)；且≥10 ℃積溫在1997、2004 年發(fā)生突變，突變之后積溫顯著增加。該結(jié)論與蔣嘯等[20]、張卉等[21]的研究結(jié)論相似，但不完全一致（1993、1997 年為突變年份）；與楊倩等[22]的研究結(jié)論基本一致，但很接近，其差別主要是資料時(shí)間段和分析方法不同所致。

≥10 ℃積溫的大小與持續(xù)期的長(zhǎng)短密切相關(guān)[23]，二者變化趨勢(shì)吻合，1997 年以來(lái)其區(qū)域面積顯著增加，空間分布整體呈現(xiàn)出隨緯度增加由西南向東北推移和向高海拔區(qū)擴(kuò)展的趨勢(shì)。這一變化可能使作物生長(zhǎng)期延長(zhǎng)，有利于種植邊界向高緯度和高海拔地區(qū)擴(kuò)展，利于作物產(chǎn)量和質(zhì)量的同步提高。同時(shí)，由于受氣候變暖的影響，原本受溫度限制的病蟲害活動(dòng)區(qū)域也將向高緯度和高海拔地區(qū)擴(kuò)張，干旱和極端天氣發(fā)生的強(qiáng)度和頻率也將增加，自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)提高。因此，做好農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)和布局的合理調(diào)整，加大災(zāi)害防控力度，是積極應(yīng)對(duì)氣候變化，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。

繪制的≥10 ℃積溫的分布圖和積溫持續(xù)日數(shù)分布圖，直觀地展現(xiàn)了山西省積溫資源的分布特征，達(dá)到小尺度、高精度的分析效果，提升了統(tǒng)計(jì)模型的數(shù)據(jù)質(zhì)量。建立的小網(wǎng)格積溫推算模型相關(guān)系數(shù)高，統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)為顯著，提升了氣候熱量資源空間模擬的精度，是未來(lái)小尺度地域空間精準(zhǔn)化、精細(xì)化模擬發(fā)展的趨勢(shì)和引領(lǐng)。為高效利用氣候資源、科學(xué)布局農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了高精度的數(shù)據(jù)支持與科學(xué)依據(jù)。

氣溫的顯著上升和降水量的普遍減少（降水量17 個(gè)站減少顯著，85 個(gè)站減少不顯著），潛在蒸發(fā)量上升，干旱化趨勢(shì)和進(jìn)程將進(jìn)一步加重，加劇了水資源的緊缺，未來(lái)水資源供需矛盾將更加突出，對(duì)糧食生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展造成嚴(yán)重威脅。因此，積溫增加和干旱缺水問(wèn)題必須引起人類的高度重視，需加大力度保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。

影響氣候變化的因子非常錯(cuò)綜復(fù)雜，有自然原因，也有人類活動(dòng)的影響。本研究由于氣候資料時(shí)間段有限，無(wú)法體現(xiàn)更大尺度時(shí)間段的變化規(guī)律，本研究通過(guò)殘差的內(nèi)插處理來(lái)提高氣候資源推算的精準(zhǔn)度，如果能獲得更長(zhǎng)時(shí)間尺度的完整氣象觀測(cè)資料來(lái)對(duì)積溫資源時(shí)空演變進(jìn)行分析，可得到更完整的不同時(shí)段變化趨勢(shì)，從而提高未來(lái)時(shí)空演變預(yù)測(cè)的精準(zhǔn)度，對(duì)主動(dòng)應(yīng)對(duì)氣候變化，科學(xué)布局農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、高效利用氣候資源和優(yōu)化區(qū)域種植制度等具有重要意義。