浅谈黑龙江省积温变化的研究

文明，黄勇，邱美娟

（1.兰西县气象局，黑龙江兰西 151500；2.沈阳农业大学,辽宁沈阳 110866）

浅谈黑龙江省积温变化的研究

文明1，黄勇1，邱美娟2

（1.兰西县气象局，黑龙江兰西 151500；2.沈阳农业大学,辽宁沈阳 110866）

1 引言

积温是衡量农作物生长发育阶段热量条件的重要指标，也是衡量农业气候条件和资源的主要指标。积温作为重要的气候资源,它与其他资源的区别在于存在很大的地域差异和时间变化。稳定通过各种界限温度的积温是农业生产的重要热量指标。作物完成某一阶段或整个生育期的生长发育,需要一定的积温。积温的多少不仅影响作物生长发育、产量和质量以及作物本身全部生命过程,而且也影响作物的分布界限、种植制度和栽培方式。在其他条件都满足的情况下，温度指标决定着植物生长发育速度。我们把从每年日平均气温稳定通过某一界限温度开始，到该界限温度稳定结束日止，其间逐日平均气温累加起来，其和就是大于某一界限温度的活动积温。了解积温的气候特征和变化趋势对于合理进行农业生产布局，调整作物种植结构具有重要意义。

黑龙江省是我国的重要商品粮基地，对国家粮食安全有重要作用，热量是农作物生长发育过程中极其重要的环境条件。分析研究积温的变化特征，揭示它们的分布规律，不仅对积温监测和预测预报以及科学评价其对农业的影响具有指导意义，而且也可为充分开发利用本地区热量资源，发展“两高一优”农业提供科学的气候依据。研究黑龙江省积温的时空变化，不仅有助于进一步认识黑龙江省热量分布和热量变化情况，而且对种植结构合理布局、气候资源的综合开发利用等均有指导意义。

2 国内外研究现状

全球气候变暖，已引起世界各国的专家学者和政府的高度重视。第四次IPCC评估报告（2007年）指出，最近一百年（1906-2005年）全球平均地表温度上升了0.74±0.18℃[1]；自1850年以来最暖的12个年份中有11个出现在近期1995-2006年（除1996年），过去50 a升温率几乎是过去100 a的2倍[2]。在20世纪出现两个最热时期，即1910-1945年和1976-2000年[3]，张先恭等[4]、赵汉光[5]、林学椿[6]、陈隆勋等[7-8]分别以不同的方法研究了我国近几十年气候的变化，刘宣飞等[9]分析了中国气温场与全球气温场变化的关系，缪启龙等[10-11]先后对我国半个世纪以来的最高气温和最低气温进行了分析研究，郭志梅、缪启龙等[12-13]分析了近50 a来北方地区气温的变化趋势特征，并对其突变性做了分析研究，刘莉红等[14]分析并验证了近百年我国气温变化的突变点位置。周自江等[15]分析全国及根据气温所分成的8个区域的最低、最高气温，指出无论是全国还是各区域，最高、最低气温与平均气温变化是一致的。只是不同区域其变化趋势和幅度是有差别的。翟盘茂[16]研究了中国近40 a年平均最高、最低气温的时空变化特征，指出全国呈显著的日较差变小的趋势。张品晶等[17]对我国近50 a气温变化的区域差异进行分析研究，指出我国大陆35°N以北地区年平均气温变暖显著于35°N以南，而青海南部、西藏东部、四川和云南的西部变冷。王绍武[18]和丁一汇[19]等的研究表明，我国西北地区的气候变化与全球气候变化基本一致。郑广芬等[20]对近40 a宁夏气温进行的分析表明，宁夏年平均气温1986年以后的平均值比以前升高了l.0℃，冬季升高了1.7℃。许多研究证实，冬季变暖是全国存在的普遍现象，北方地区更为显著。

积温是某一时段内逐日平均气温之和。它是研究作物生长、发育对热量的要求和评价热量资源的一种指标。研究温度对作物生长、发育的影响，既要考虑到温度的强度，又要注意到温度的作用时间。在一定的温度范围内，当其它环境条件基本满足的情况下，作物发育速度主要受温度的影响。常分为活动积温和有效积温两种。计算各种作物不同发育期的积温时，应当从日平均温度高于生物学零度时累积，只有当日平均温度高于生物学零度时，温度因子才对作物的发育期起作用。

很多学者对中国区域气候变化的趋势和规律，对北半球增暖的响应、气候变化的成因、未来的变暖速率及其可能产生的影响，以及气候变暖对粮食生产的影响等方面进行了研究[21-23]。毛恒青等[24]利用1956-1995年共40 a的资料对华北和东北地区的积温变化进行研究，指出东北地区≥10℃积温从20世纪70年代中后期开始呈逐渐上升趋势；张智等[25]对宁夏22个地面气象站1961-2005年逐日平均气温、逐日降水量资料，统计计算日平均气温稳定通过0℃和10℃期间的积温，结果表明：随着气候的变暖，宁夏各地≥0℃和≥10℃积温呈明显增加趋势。王锡稳等[26]利用54 a（195l-2004年）逐日气温等资料，研究黄土高原活动积温的变化，结果表明：黄土高原积温及其持续日期变化的敏感区不仅相同；积温及其持续日期存在突变式增加，区域分布中东部较快、西部较慢，在敏感区域增加最突出。唐湘玲等[27]选取石河子地区3个气象台站的1961-2006年的气象资料，经过处理分析了石河子地区积温的变化趋势，结果显示今后10 a石河子地区≥10℃积温逐渐升高。刘丽娜等[28]选取新疆北疆地区19个气象站台的1961-2001年的气象资料，经过处理分析了北疆地区积温的变化趋势，结果表明：近41 a北疆的积温变化是明显的，日平均气温≥10℃界限温度初日普遍提前，积温显著增多，生长季明显延长。顾红等[29]利用黑龙江省各气象台站1961-2003年资料采用聚类分析方法分析黑龙江省43 a来气温和降水变化，指出黑龙江省种植带有北移趋势。邹秋菊等[30]利用1951-2000年气象资料对黑龙江省粮食主产区佳木斯地区热量条件变化规律及积温带北移进行了分析，指出佳木斯地区积温带有北移和跃迁现象。杨明等[31]选取黑龙江省80个地面气象站1961-2005年≥10℃积温资料，积温用逐日平均气温通过5 d滑动平均方法计算得出，对黑龙江省45 a来的积温变化规律采用M-K方法进行突变检验，结果表明：随着全球气候变暖，近45 a黑龙江省≥10℃积温呈明显增加趋势，积温年代际变化在20世纪70年代呈小幅减小，后显著增加的变化趋势。王萍等[32]的研究表明，黑龙江省近年春旱发生的频率加快，松嫩平原西部连年春旱，春旱的范围扩大，春旱持续时间加长。石剑等[33]通过计算作物生长期的开始、终止及长度变化,积温带的变化,各月气温的变化等,论述黑龙江省近50 a热量资源动态变化以及气候变化对农业可持续发展的影响。董学贤等[34]对黑龙江鸡西地区热量资源变化趋势研究得出结论,气温升高，积温增加，热量资源增多，可改变植物种群的构成，提高作物生物产量；同时，也给病虫越冬提供了生存条件，界限北移，利弊共存。

3 结论

全球变暖将给地球和人类带来复杂的潜在影响，既有正面的，也有负面的，例如随着温度的升高，副极地地区也许将更适合人类居住；在适当的条件下，较高的二氧化碳浓度能够促进光合作用，从而使植物具有更高的固碳速率，导致植物生长的增加，即二氧化碳的增产效应，这是全球变暖的正面影响。但是与正面影响相比，全球变暖对人类活动的负面影响将更为巨大和深远。

目前，农业气候资源分析与区划研究，多采用活动积温；农业气象预报（如物候期、收获期预报以及病虫害发生期预报等）则多采用有效积温。在农业生产实际应用中，积温是一个重要的气候条件，但不是唯一的条件，还必须与水分、日照、肥料、土壤等条件一并考虑，积温在如实反映作物生长发育对热量的要求上有一定的局限性，农业气候分析必须进行综合考虑。

随着全球气候变暖，黑龙江省积温呈明显增加趋势,对黑龙江省农业生产十分有利，可以大幅度提高粮食作物总产量，但种植结构也需适应性调整。由于积温的变化，黑龙江省农作物生长期的热量资源增加，有利于农作物耕种范围扩大，喜温作物面积增加，中、晚熟品种的适宜区增多。但是，由于温度升高，蒸发量显著增加，加之降水量减少，黑龙江省干旱程度加剧。温度升高使虫卵容易生存，作物病虫害发生的频率和强度增大。温度变化也会使潜在荒漠化趋势增加，土壤肥力降低，影响作物产量。气候变化对农业生产有利有弊，在今后的农业生产中，趋利避害，更好地利用和开发气候资源。

[1]IPCC.Summara for Policamakers of Climate Change 2007：The Phasical Science Basis.Contribution of Working Group Ito the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel onClimateChange[M].Cambridge：CambridgeUniversita Press,2007（in Press）.

[2]秦大河，陈振林，罗勇，等.气候变化科学的最新认知[J].气候变化研究进展，2007，3（2）：63-73.

[3]雷温，查尔斯，A.Lin.全球气候变化及其影响[J].水科学进展，2003，14（5）：667-674.

[4]张先恭，李小泉.本世纪我国气温变化的某些特征[J].气象学报，1982，40（2）：198-208.

[5]赵汉光，张桂森.我国异常冬暖的时空变化及环流特征分析[J].气象，1989，15（11）：16-20.

[6]林学椿，于淑秋.近40 a我国气候趋势[J].气象，1990，16 （10）：16-20.

[7]ChenLongxun，ShaoAongning，DongMin.Preliminara analasis of climatic vatiation during the last 39 aears in China [J].Adv Atmos Sci，1991，8：279-288.

[8]陈隆勋，邵永宁，张清芬，等.近40 a我国气候变化的初步分析[J].应用气象学报，1991，2（2）：164-173.

[9]刘宣飞，朱乾根.中国气温与全球气温变化的关系[J].南京气象学院学报，1998，21（3）：390-397.

[10]缪启龙，周自江，殷永元，等.中国近半个世纪最高气温变化特征［J］.气象科学，1998，18（2）：103-112.

[11]王翠花，李雄，缪启龙.中国近50 a来日最低气温变化特征研究[J].地理科学，2003，23（4）：441-447.

[12]郭志梅，缪启龙，李雄.中国北方地区近50 a来气温变化特征的研究[J].地理科学，2005，25（4）：448-454.

[13]郭志梅，缪启龙，李雄.中国北方地区近50 a来气温变化特征及其突变性[J].干旱区地理，2005.28（4）：176-182.

[14]刘莉红，郑祖光.近百余年我国气温变化的突变点分析[J].南京气象学院院报，2003，26（3）：378-383.

[15]周自江，王颖.中国近46 a冬季气温序列变化的研究[J].南京气象学院学报，2000，23（1）：106-112.

[16]翟盘茂，任福民.中国近40 a最高最低气温变化[J].气象学报，1997，55（4）：418-429.

[17]张晶晶，陈爽，赵昕奕.近50 a中国气温变化的区域差异及其与全球气候变化的联系［J］.干旱区资源与环境，2006，20 （4）：1-6.

[18]秦大河.中国西部环境评估［M］.北京：北京科学出版社, 2002:71-145.

[19]丁一汇,王守荣.中国西北地区气候与生态环境概论［M］.北京:气象出版社，2001:77-154.

[20]郑广芬,陈晓光,孙银川,等.近40 a宁夏气温、降水及蒸发的变化分析［J］.宁夏气象,2005,2:19.

[21]陈隆助,邵水宁,张清芳.近四十年我国气候变化的初步分析[J].应用气象学报,1991,2（2）:164-174.

[22]屠其璞.北半球增暖对我国气候的影响[J].南京气象学院学报,1991,14（3）:269-276.

[23]王绍武,赵宗慈.未来50 a中国气候变化趋势的初步研究[J].应用气象学报,1995,6（3）,333-342.

[24]毛恒青,万晖.华北、北地区积温的变化[J].中国农业气象,2002,21（3）:1-6.

[25]张智,林莉.宁夏近40多年积温及不同积温期降水量变化研究［J］.干旱地区农业研究，2008，2.

[26]王锡稳,王毅荣.黄土高原积温变化的敏感性研究［J］.干旱区地理,2006，29（6）.

[27]唐湘玲,刘月兰,魏文寿.石河子地区近46 a来积温变化趋势特征研究［J］.干旱区资源与环境,2009,23（1）.

[28]刘丽娜,师庆东,张飞.北疆地区近41 a来积温变化趋势特征研究.干旱区资源与环境,2007，21（10）.

[29]顾红,高永刚,刘丹,等.黑龙江省近43 a积温和降水的变化对农业的影响[J].黑龙江气象,2007,4:1-6.

[30]邹秋菊,刘天玲.佳木斯地区热量条件变化规律及积温带北移的分析[J].黑龙江气象,2005,2:21-23.

[31]杨明,张云丽,张洪玲.黑龙江省近45 a积温变化规律分析［J］.黑龙江气象,2009，26（1）.

[32]王萍,李廷全,闫平,等.近年黑龙江省春旱频繁发生的研究分析[J].自然灾害学报,2005,14（3）:95-98.

[33]石剑,杜春英,王育光，等.黑龙江省热量资源及其分布［J］.2005，4:29-32.

[34]董学贤，于杰，张孝亮.黑龙江鸡西地区热量资源变化趋势研究［J］.安徽农业科学，2009，37（26）：12634-12635.

S161.2

A

1002－252X（2012）01－0034－03

2011－12－6

文明（1962-），男，黑龙江省海伦市人，黑龙江省委党校，本科生，工程师.