曲美慧,涂 鋼,馮喜媛
(1.吉林省氣象科學(xué)研究所中高緯度環(huán)流系統(tǒng)與東亞季風(fēng)研究開放實(shí)驗(yàn)室,吉林 長(zhǎng)春 130062;2.長(zhǎng)白山氣象與氣候變化吉林省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,吉林 長(zhǎng)春 130062)
全球變暖背景下,各種災(zāi)害性天氣氣候事件頻繁發(fā)生,其中干旱作為嚴(yán)重的氣象災(zāi)害之一,呈現(xiàn)頻率加快、范圍擴(kuò)大和進(jìn)一步加重的態(tài)勢(shì),對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活影響巨大,尤其是我國(guó)北方部分地區(qū)干旱化趨勢(shì)嚴(yán)峻[1-3]。
農(nóng)業(yè)是受氣候變化影響最為直接和敏感的行業(yè)之一,東北作為全球變暖響應(yīng)最顯著的地區(qū)之一,出現(xiàn)了持續(xù)而顯著的增溫,而夏季降水量又呈現(xiàn)減小趨勢(shì),氣候存在明顯的暖干化傾向[4];近年來(lái)東北三省在國(guó)家糧食安全中的戰(zhàn)略地位日益增強(qiáng),而干旱對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較大,如果對(duì)干旱災(zāi)害不予以重視和有效應(yīng)對(duì),到2030年中國(guó)東北地區(qū)農(nóng)民的農(nóng)業(yè)收入將會(huì)損失50%以上[5]。
為此,諸多學(xué)者從不同角度對(duì)東北干旱開展了廣泛的研究。有研究指出1990-2000 年?yáng)|北、華北地區(qū)的極端干旱頻率顯著增加,是近百年少有的大范圍高強(qiáng)度的極端干旱頻發(fā)期,東北地區(qū)干旱化趨勢(shì)顯著[4,6-11];利用水分虧缺指數(shù)分析東北玉米干旱的時(shí)空分布特征時(shí)發(fā)現(xiàn)干旱頻率、等級(jí)區(qū)域性比較明顯,遼寧西部和南部、吉林西部和黑龍江西南部地區(qū)的干旱發(fā)生頻率較高,近些年干旱等級(jí)也較重[12-13];干旱發(fā)生最直接的原因是降水不足或持續(xù)減少的累積效應(yīng),因此很多學(xué)者從降水特征的變化,尤其是極端降水頻率、強(qiáng)度的變化給出了干旱加重的解釋[14-15],降水事件有向極端化發(fā)展的傾向,其中嚴(yán)重干燥事件(連續(xù)無(wú)雨日≥10d)呈顯著增多趨勢(shì);2003 年ETCCDMI(Expert Team on Climate Change Detection,Monitoring and Indices)定義了27 個(gè)極端氣候指數(shù),最長(zhǎng)連續(xù)無(wú)雨日(consecutive dry days,CDD)是其中之一[16-20],CDD 滿足了氣候變化客觀檢測(cè)和描述的需要,也是“歐洲地區(qū)極端事件統(tǒng)計(jì)和區(qū)域動(dòng)力降尺度”項(xiàng)目(STDRDEX,Statistical and regional dynamical downscaling of extremes for European regions)提出的基于逐日溫度和降水量觀測(cè)資料的50 個(gè)核心極端指數(shù)之一[21],用以分析極端天氣氣候事件變化,在世界范圍的極端氣候研究中得到了廣泛應(yīng)用[21-24];利用CDD 分析極端干期序列的多尺度震蕩結(jié)構(gòu)及多年變化趨勢(shì),揭示了東北和華北大部分相對(duì)濕潤(rùn)的地區(qū)有變干趨勢(shì)[25-26]。
相關(guān)研究認(rèn)為,連續(xù)無(wú)雨日數(shù)可以作為表征干旱的指標(biāo)之一[26-28],其變化對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)的影響很大,特別是雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū),降水是作物需水量的主要來(lái)源,通過(guò)模擬不同連續(xù)無(wú)雨日數(shù)對(duì)玉米產(chǎn)量的影響試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)苗期、拔節(jié)期分別發(fā)生10-40 d的連續(xù)無(wú)雨日,或者苗期、拔節(jié)期均發(fā)生5-20 d的連續(xù)無(wú)雨日,均影響玉米籽粒灌漿,導(dǎo)致減產(chǎn),減產(chǎn)率約在3.24%-23.94%范圍內(nèi)[29];連無(wú)雨日數(shù)能夠識(shí)別吉林省生長(zhǎng)季各級(jí)干旱及春、夏、秋旱的發(fā)生,與干旱災(zāi)害實(shí)況吻合較好[30],但該指標(biāo)沒有考慮前期降水量、土壤持水能力等,因此在實(shí)際干旱監(jiān)測(cè)應(yīng)用中還需調(diào)整。此外,極端干期的概念與干旱監(jiān)測(cè)指標(biāo)—“連續(xù)無(wú)雨日數(shù)”相似之處是均涉及連續(xù)無(wú)雨日數(shù),但前者是某時(shí)段內(nèi)的最長(zhǎng)連續(xù)無(wú)雨日數(shù),反映某時(shí)段降水間歇的極端性,是極端氣候檢測(cè)的指數(shù)之一,后者可根據(jù)不同日數(shù)長(zhǎng)度定義干旱等級(jí),用于干旱監(jiān)測(cè)預(yù)警,二者資料易得、計(jì)算方法簡(jiǎn)單,因此被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)旱情的監(jiān)測(cè)評(píng)估、農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[31-32]等方面。
進(jìn)入21世紀(jì),有研究發(fā)現(xiàn)較前期相比東北三省整體熱量資源增加的趨勢(shì)減緩,在2005年前后出現(xiàn)轉(zhuǎn)折性變化[33],與此對(duì)應(yīng),春季降水量也呈現(xiàn)了上升的傾向,降水年際波動(dòng)加大,東北地區(qū)的干旱趨勢(shì)如何變化值得關(guān)注,尤其是作物生長(zhǎng)階段。為此,本文參照ETCCDMI 定義的CDD 以及文獻(xiàn)[25]中極端干期的概念,定義作物不同生長(zhǎng)階段內(nèi)最長(zhǎng)連續(xù)無(wú)雨日數(shù)為各階段的極端干期長(zhǎng)度(單位:天數(shù))且規(guī)定日降水量小于0.1 mm 為無(wú)雨日,分析其時(shí)空分布特征,了解不同生長(zhǎng)階段區(qū)域內(nèi)干濕分布及可能的趨勢(shì),為合理指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、防災(zāi)減災(zāi)、合理利用水資源提供決策依據(jù)。
研究區(qū)為東北地區(qū),包括黑龍江省、吉林省、遼寧省和內(nèi)蒙古東四盟,該區(qū)域位于我國(guó)緯度最高區(qū),地處中高緯度歐亞大陸的東岸,三面環(huán)山,中部為東北平原,屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候,雨熱同季,生長(zhǎng)季5-9月的降水占全年降水的89%左右,受東亞夏季副熱帶季風(fēng)北部邊緣帶[33]影響,降水的年際變率較大。
所用數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(http://data.cma.cn)1961-2019 年4-9 月東北地區(qū)共87 個(gè)國(guó)家常規(guī)氣象站的逐日降水觀測(cè)數(shù)據(jù)。
參照東北地區(qū)農(nóng)事活動(dòng)期以及作物對(duì)水分需求的關(guān)鍵期等特點(diǎn),兼顧《中國(guó)氣象災(zāi)害大典·吉林卷》[34]中春、夏、秋旱的發(fā)生時(shí)段,本文將作物生長(zhǎng)期4 月21 日-9 月20 日,分為3 個(gè)階段,Ⅰ階段:4 月21 日-6 月10日,對(duì)應(yīng)于作物的幼苗生長(zhǎng)期也叫苗期,期間發(fā)生的干旱稱為春旱;Ⅱ階段:6月11日-8月31日,對(duì)應(yīng)于作物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、生殖生長(zhǎng)期,期間發(fā)生的干旱稱為夏旱,對(duì)作物產(chǎn)量影響較大;Ⅲ階段:9 月1 日-9 月20日,對(duì)應(yīng)于作物灌漿成熟期,期間發(fā)生的干旱稱為秋旱。依據(jù)以上3 個(gè)時(shí)段全區(qū)逐站劃分,分別統(tǒng)計(jì)各階段的極端干期日數(shù)序列,主要采用線性傾向估計(jì)、滑動(dòng)平均、累計(jì)距平和變化趨勢(shì)的顯著性檢驗(yàn)等氣候變化趨勢(shì)分析方法[35]。
圖1是1961-2019年平均東北地區(qū)作物生長(zhǎng)各階段極端干期長(zhǎng)度分布??梢钥吹蕉嗄昶骄臉O端干期長(zhǎng)度在不同階段的空間分布形態(tài)大致相同,整體上從東北向西南呈增加的分布趨勢(shì),符合半干旱-半濕潤(rùn)和濕潤(rùn)-半濕潤(rùn)分界線傾向于東北西南的走向[36],中西部極端干期長(zhǎng)度較長(zhǎng);與東北地區(qū)的地形分布十分相似,西、北、東三面環(huán)山,極端干期長(zhǎng)度短,中間為東北平原,極端干期長(zhǎng)度較長(zhǎng)。各階段空間分布依舊存在區(qū)域差異,一方面就極端干期長(zhǎng)度大值區(qū)分布情況而言,Ⅰ階段大值區(qū)主要分布在吉林西部和內(nèi)蒙東部,Ⅲ階段主要在遼寧中西部、吉林西部、黑龍江西部和內(nèi)蒙東部,Ⅱ階段大值區(qū)范圍較大,包含了東北平原大部分區(qū)域,涵蓋了東北糧食主產(chǎn)區(qū),極端干期長(zhǎng)度平均都大于9 天;各階段大值區(qū)的分布與東北玉米干旱發(fā)生頻率較高的區(qū)域比較一致[12,37],可見極端干期在一定程度上反映了農(nóng)業(yè)干旱發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn);另一方面從圖1 也可以看到3 個(gè)階段極端干期長(zhǎng)度的小值區(qū)大都集中在吉林省東南部地區(qū)和遼寧省中東部,是各階段降水氣候平均態(tài)分布中降水較為豐富的地區(qū)。
圖1 1961-2019年平均東北地區(qū)作物生長(zhǎng)不同階段極端干期長(zhǎng)度的空間分布Fig.1 Spatial distribution for the period of extreme dry spell in different crop growth stages in Northeast China from 1961 to 2019
空間分布的另一特征是各階段極端干期長(zhǎng)度變化范圍的差異,Ⅰ階段多年平均極端干期長(zhǎng)度范圍在8-18天,Ⅱ、Ⅲ階段分別為6-11天、5-10天,干期長(zhǎng)度的長(zhǎng)短與生長(zhǎng)季降水的季內(nèi)分配較為匹配,Ⅱ階段是生長(zhǎng)季降水量的集中期,大約占到生長(zhǎng)季降水量的73.2%,而Ⅰ、Ⅲ階段降水量相對(duì)較少,只占到18.1%、8.7%;此外,相對(duì)于各自階段總長(zhǎng)度,Ⅰ、Ⅲ階段極端干期長(zhǎng)度較長(zhǎng),尤其Ⅰ階段極端干期長(zhǎng)度較長(zhǎng),也就是說(shuō)連續(xù)無(wú)雨日較長(zhǎng),發(fā)生春旱、秋旱的風(fēng)險(xiǎn)較大,這與玉米干旱發(fā)生階段、發(fā)生頻率等相關(guān)研究結(jié)果較為吻合[12-13,37];Ⅱ階段中極端干期長(zhǎng)度大于9 天的站點(diǎn)分布范圍較廣,雖然相對(duì)于該階段并不很長(zhǎng),但此階段是作物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)、生殖生長(zhǎng)期和需水關(guān)鍵期,需水量增大,期間若發(fā)生干旱會(huì)對(duì)作物產(chǎn)量影響較大,造成嚴(yán)重減產(chǎn),通常是重旱的主要發(fā)生期[37]。
東北地區(qū)1961-2019年作物生長(zhǎng)各階段極端干期長(zhǎng)度距平值變化如圖2,3個(gè)階段變化的共同點(diǎn)是階段性變化明顯,線性趨勢(shì)不同。首先,Ⅰ階段極端干期長(zhǎng)度沒有顯著變化,而Ⅱ、Ⅲ階段呈顯著的線性增加趨勢(shì),氣候傾向率分別為0.4 d·(10a)-1、0.3 d·(10a)-1,且通過(guò)0.05 和0.001 的顯著性水平檢驗(yàn),3 個(gè)階段最長(zhǎng)連續(xù)無(wú)雨日數(shù)的趨勢(shì)變化,給出了農(nóng)作物春旱有減少的趨勢(shì),而夏旱、秋旱風(fēng)險(xiǎn)在增大[38],對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、糧食安全的影響仍需關(guān)注。
圖2 1961-2019年?yáng)|北地區(qū)作物生長(zhǎng)不同階段極端干期長(zhǎng)度距平值的序列Fig.2 Anomaly series for the period of extreme dry spell in different crop growth stages in Northeast China from 1961 to 2019(unit:d)
其次,階段性變化不盡相同,具體來(lái)講,Ⅰ階段的極端干期長(zhǎng)度距平以2005 年前后為界,之前相對(duì)趨于平穩(wěn)變化,2005年左右開始持續(xù)減少,自2010年開始干期長(zhǎng)度以負(fù)距平為主;Ⅱ階段經(jīng)過(guò)較為持續(xù)的增長(zhǎng),大約在20 世紀(jì)90 年代末到本世紀(jì)初增長(zhǎng)停滯,大致趨于平穩(wěn)變化,Ⅱ階段在20 世紀(jì)80 年代以前幾乎全為負(fù)距平,自2000 開始干期長(zhǎng)度以正距平為主;Ⅲ階段在20 世紀(jì)90 年代初到本世紀(jì)初經(jīng)歷一段快速攀升,從一段平穩(wěn)變化進(jìn)入另一段相對(duì)平穩(wěn)變化期,自20世紀(jì)90年代末開始干期長(zhǎng)度以正距平為主;總之經(jīng)過(guò)20世紀(jì)90年代初到21世紀(jì)初,極端干期長(zhǎng)度發(fā)生的變化與1990's中后期以后北方地區(qū)干旱增加趨勢(shì)明顯、夏季干旱化趨勢(shì)顯著的研究結(jié)論[11-12,39-40],尤其是20 世紀(jì)90 年代以來(lái)東北區(qū)干旱呈加重的趨勢(shì)[36,38,41]一致,而且變化發(fā)生的時(shí)間,對(duì)應(yīng)于東北地區(qū)20世紀(jì)90年代初的增溫顯著期和21世紀(jì)初的增溫停滯期,兩者之間是否存在關(guān)聯(lián)需要進(jìn)一步探究。
此外,對(duì)照各時(shí)段東北地區(qū)降水的變化(圖略),Ⅰ階段降水有線性增加的趨勢(shì),且通過(guò)0.02顯著性水平檢驗(yàn),Ⅱ、Ⅲ階段有線性減少的趨勢(shì),但沒有通過(guò)顯著性檢驗(yàn),且進(jìn)入2000 年以后3 個(gè)階段的降水都進(jìn)入增多的階段,因此極端干期長(zhǎng)度的變化特征從另一角度印證了在東北地區(qū)生長(zhǎng)季內(nèi)降水分配變得更不均勻、降水事件有向極端化發(fā)展的傾向這一結(jié)論[14,42-43]。
圖3給出了1961-2019年?yáng)|北地區(qū)作物生長(zhǎng)不同階段極端干期長(zhǎng)度氣候傾向率的空間分布??梢钥吹?個(gè)階段整體趨勢(shì)與全區(qū)平均的趨勢(shì)一致,Ⅰ階段以負(fù)趨勢(shì)為主,Ⅱ、Ⅲ階段絕大部分地區(qū)呈現(xiàn)的是正趨勢(shì),但存在區(qū)域差異。具體來(lái)看,圖3(Ⅰ)可見該階段除大興安嶺北部和三江平原;全區(qū)呈現(xiàn)負(fù)趨勢(shì),且大部分站點(diǎn)沒有通過(guò)顯著性檢驗(yàn),但東四盟東部、吉林省中部和東部的負(fù)趨勢(shì)通過(guò)0.05的顯著性水平檢驗(yàn),春旱風(fēng)險(xiǎn)的降低對(duì)苗期有力,而且東四盟大興安嶺北部,特別是三江平原和遼寧南部的部分地區(qū)呈現(xiàn)正趨勢(shì)且通過(guò)了0.1 的顯著性水平檢驗(yàn),少部分通過(guò)了0.01 的顯著性檢驗(yàn),說(shuō)明春季降水整體有增加的趨勢(shì),局部地區(qū)春旱風(fēng)險(xiǎn)依舊存在增加的趨勢(shì);Ⅱ階段幾乎全區(qū)一致的正趨勢(shì),且大部分地區(qū)通過(guò)0.1 的顯著性水平檢驗(yàn),沒有通過(guò)顯著性檢驗(yàn)的地區(qū)集中在白城以西、小興安嶺以及三江平原部分地區(qū),最長(zhǎng)連續(xù)無(wú)雨日數(shù)的增加趨勢(shì)帶來(lái)了夏旱風(fēng)險(xiǎn)的增加,對(duì)東北農(nóng)作物生產(chǎn)不利;Ⅲ階段也以正趨勢(shì)為主,相比Ⅱ階段在東四盟部分地區(qū)出現(xiàn)了負(fù)趨勢(shì)區(qū)域,通過(guò)0.1-0.01顯著水平的區(qū)域范圍減少。
圖3 1961-2019年?yáng)|北地區(qū)作物生長(zhǎng)不同階段極端干期長(zhǎng)度的氣候傾向率Fig.3 Climate tendency for the period of extreme dry spell in different crop growth stages in Northeast China from 1961 to 2019(unit:d·(10a)-1)
以上分析看到極端干期的變化與農(nóng)業(yè)干旱風(fēng)險(xiǎn)關(guān)系密切,為此本節(jié)統(tǒng)計(jì)分析了極端干期開始日序的時(shí)空變化。在統(tǒng)計(jì)時(shí),針對(duì)某階段某年極端干期長(zhǎng)度重復(fù)出現(xiàn)的情況,普查后發(fā)現(xiàn)大多數(shù)出現(xiàn)重復(fù)時(shí),該階段的極端干期長(zhǎng)度均比較短,一般為2-4天,當(dāng)極端干期長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí),重復(fù)出現(xiàn)的站和年份占比例很小。而本文重點(diǎn)關(guān)注的是多年平均意義上以及持續(xù)期較長(zhǎng)的極端干期開始日序,為此建立了不同階段極端干期開始日序的序列。圖4 給出了1961-2019 年平均東北地區(qū)作物生長(zhǎng)不同階段極端干期開始日序的空間分布,對(duì)照?qǐng)D1 給出的平均極端干期長(zhǎng)度,可以看到,Ⅰ階段極端干期開始的時(shí)間自西向東逐漸出現(xiàn),日期范圍大約在5 月1-10 日前后,此時(shí)作物正處于出苗期,長(zhǎng)度從西到東約為14-10 天,最早出現(xiàn)在東四盟及遼寧和吉林西部;Ⅱ階段極端干期開始的時(shí)間從東北向西南逐漸出現(xiàn),范圍大致在7月10-25日前后,此時(shí)作物進(jìn)入孕穗—抽雄期,作物對(duì)水分需求量大,平均極端干期長(zhǎng)度為8-10 天;Ⅲ階段極端干期出現(xiàn)的時(shí)間全區(qū)基本一致,約在9 月6 日前后,正值作物灌漿期,平均極端干期長(zhǎng)度從東北到西南為6-8 天;可見,極端干期多年平均開始日序基本上都在作物生長(zhǎng)、成熟關(guān)鍵時(shí)期,因此各地在該日期前后適時(shí)的防旱抗旱,對(duì)保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有積極的現(xiàn)實(shí)意義。
圖4 1961-2019年?yáng)|北地區(qū)作物生長(zhǎng)不同階段極端干期開始日序的空間分布Fig.4 Spatial distribution for start sequence of extreme dry spell in different crop growth stages in Northeast China from 1961 to 2019
氣候變暖背景下,極端干期開始日序是否存在提前或延后的變化特征,為此計(jì)算了1961-2019年?yáng)|北地區(qū)平均極端干期開始日序的距平,如圖5,可以看出3個(gè)階段極端干期開始日序均存在延后的線性趨勢(shì),且Ⅲ階段通過(guò)0.01顯著性水平,線性傾向率分別為0.3 d·(10a)-1、0.8 d·(10a)-1、0.8 d·(10a)-1。Ⅰ、Ⅱ階段極端干期開始出現(xiàn)時(shí)間的階段性變化比較相近,都是在1980年左右由逐年推遲轉(zhuǎn)入逐年提前,經(jīng)過(guò)90年代初再次轉(zhuǎn)入延后,大約2004年前后呈現(xiàn)提前趨勢(shì),進(jìn)入以正距平為主的階段;Ⅲ階段極端干期出現(xiàn)時(shí)間整體呈現(xiàn)逐漸推遲的變化,階段性不明顯,Ⅲ階段的距平值范圍明顯小于Ⅰ、Ⅱ階段。
圖5 1961-2019年?yáng)|北地區(qū)作物生長(zhǎng)不同階段極端干期開始日序的距平值序列Fig.5 Anomaly series for start sequence of extreme dry spell in different crop growth stages in Northeast China from 1961 to 2019
文中利用東北地區(qū)87個(gè)地面氣象站1961-2019年4-9月的逐日降水?dāng)?shù)據(jù),分析了作物苗期、營(yíng)養(yǎng)和生殖生長(zhǎng)期、成熟期3階段極端干期長(zhǎng)度的時(shí)空變化特征,并給出了極端干期平均開始日及其變化,主要結(jié)論如下:
(1)極端干期長(zhǎng)度多年平均空間分布,其相對(duì)干旱、濕潤(rùn)區(qū)與東北干濕氣候帶較為一致,干期長(zhǎng)度呈東北—西南向增加,干旱、半干旱區(qū)干期較長(zhǎng),半濕潤(rùn)—濕潤(rùn)區(qū)干期較短;3個(gè)階段干期分布差異集中在大值中心的變化,Ⅰ階段在內(nèi)蒙東部,Ⅱ階段在東北中部平原和三江平原,Ⅲ階段集中在遼西,參照作物干旱頻率、干旱風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃等研究成果,各階段干期長(zhǎng)度大值區(qū)與春、夏、秋旱的高頻次、高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)比較吻合。這種極端干期的分布與山脈地形、不同階段降水異常區(qū)關(guān)系密切。
(2)東北地區(qū)平均極端干期長(zhǎng)度的線性趨勢(shì)和階段性變化顯示,Ⅰ階段極端干期長(zhǎng)度沒有顯著的線性趨勢(shì),Ⅱ、Ⅲ階段呈顯著的線性增加趨勢(shì);階段性變化的突出特點(diǎn)是90年代末至今,Ⅱ、Ⅲ階段進(jìn)入正距平為主的階段,Ⅰ階段約2010 年開始干期長(zhǎng)度以負(fù)距平為主;可以認(rèn)為近10-20 年?yáng)|北地區(qū)整體來(lái)看,Ⅰ階段有變濕的趨勢(shì),而Ⅱ、Ⅲ階段階段呈現(xiàn)變干的趨勢(shì);這于作物而言,春旱呈減少的趨勢(shì),而夏旱、秋旱依舊是增加趨勢(shì),其中夏旱對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、糧食產(chǎn)量影響較大,值得關(guān)注。
(3)近59年極端干期長(zhǎng)度氣候傾向率的空間分布,整體與局地變化有所不同;Ⅰ階段全區(qū)大部分區(qū)域極端干期長(zhǎng)度有縮短的趨勢(shì),意味著東北中部干旱—半干旱區(qū)—半濕潤(rùn)區(qū)的春旱有所緩解,但局部區(qū)域的半濕潤(rùn)區(qū)(遼東半島和三江平原的南端)干期長(zhǎng)度卻顯著增加,有變干趨勢(shì);Ⅱ、Ⅲ階段全區(qū)幾乎一致的干期增長(zhǎng),尤其是東北南部的濕潤(rùn)區(qū)極端干期長(zhǎng)度增大趨勢(shì)顯著,這些地區(qū)的夏、秋旱有加重趨勢(shì),應(yīng)給予重點(diǎn)關(guān)注。
(4)多年平均極端干期開始日序的空間分布在Ⅰ、Ⅱ階段分別自西向東、由東北向西南逐漸開始,Ⅲ階段全區(qū)基本同步,開始日分別為5月5日前后、7月15日前后和9月6日前后,整體而言近10年來(lái)極端干期開始日序3個(gè)階段均呈延后的趨勢(shì)。
以上分析可以看到極端干期長(zhǎng)度與降水量非嚴(yán)格對(duì)應(yīng),東北地區(qū)生長(zhǎng)季降水量沒有顯著變化趨勢(shì),但極端干期長(zhǎng)度有顯著的增加趨勢(shì),特別是夏季,對(duì)應(yīng)于作物的營(yíng)養(yǎng)、生殖生長(zhǎng)關(guān)鍵期,也是水稻、玉米等主要農(nóng)作物需水高峰期,這種降水特征變化帶來(lái)的干旱壓力對(duì)農(nóng)業(yè)有直接影響,是近十幾年來(lái)東北農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害呈上升趨勢(shì)的重要原因之一。文中只從雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)對(duì)生長(zhǎng)季自然降水的依賴性角度出發(fā),探討氣候變化背景下農(nóng)業(yè)氣候條件之一—降水特征的變化,分析了降水間歇的極端性變化,對(duì)農(nóng)業(yè)成災(zāi)的上游機(jī)理[44]中的大氣系統(tǒng)作用分量—最長(zhǎng)連續(xù)無(wú)雨日數(shù)的特征做了較為詳細(xì)的分析,滿足了氣候變化客觀檢測(cè)和描述的需要,但對(duì)前期降水量、土壤持水能力、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害機(jī)理深入不夠,未涉及中、下游機(jī)理中的地表水分交換、環(huán)境脅迫作用以及涉及人類活動(dòng)的生產(chǎn)系統(tǒng)等,今后應(yīng)將在農(nóng)業(yè)干旱受災(zāi)成災(zāi)機(jī)理和實(shí)際應(yīng)用方面作進(jìn)一步探討。