鄢陵县气候变化特征及对农业生产的影响分析
2015-11-07曹志伟
曹志伟
摘 要:通过对鄢陵县1965-2014年的气温、降水、日照等气候资料进行分析,结果表明:近50a来鄢陵县年平均气温呈逐步升高的趋势,特别是20世纪90年代后期至21世纪00年代中期,气温升高明显;年极端最高气温呈下降趋势,年极端最低气温无明显变化;春季、冬季平均气温上升趋势比较明显;年积温变化趋势与年平均气温变化趋势一致。年总降水量整体呈小幅上升趋势,四季降水量均有上升趋势,夏季最为明显,且对全年降水影响显著。日照时数呈明显减少的趋势,夏季、秋季、冬季日照时数减少趋势均较大,以夏季减少趋势最为明显。该文同时分析了气候变化对农业生产的影响,并提出了应对策略。
关键词:鄢陵县;气候变化;农业生产;影响;对策
中图分类号 P46 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2015)20-118-03
农业作为气候变化中最为脆弱与敏感的领域之一,直接受到气候变化及气象要素的制约。在全球变暖的背景下,鄢陵县气候发生了一定程度的变化,对当地的农业生产和粮食安全产生了重大影响。本文通过对鄢陵县1965-2014年气候资料进行分析,找出主要农业气候学因子气温、降水、日照的变化规律和特征,确定其对农业生产的利弊影响,以便充分合理地利用气候资源安排农业生产,为鄢陵未来农业发展提供决策依据。
1 鄢陵县气候变化特征
1.1 气温变化特征
1.1.1 年平均气温的变化特征 从鄢陵县1965-2014年年平均气温变化曲线图(图1)可以看出,鄢陵县年平均气温总体呈上升趋势,其中,20世纪60年代中期至20世纪70年代中期、20世纪80年代初期至20世纪90年代初期、2000-2011年年平均气温呈下降趋势,其余阶段年平均气温呈上升趋势,特别是20世纪90年代后期至21世纪00年代中期,气温升高明显,5a滑动平均几乎是直线上升。1965-2014年鄢陵县年平均气温为14.4℃,气候倾向率为0.099℃/10a,近50a平均气温上升将近0.5℃,年平均气温最高出现在2002年和2004年,为15.3℃,年平均气温最低出现在1969年和1984年,为13.5℃,最高最低年平均气温相差1.8℃。
1.1.2 四季平均气温的变化特征 分析鄢陵县近50a各季节平均气温变化情况可知,除夏季平均气温呈下降趋势外,春季、秋季、冬季平均气温均呈上升趋势,其中春季、冬季上升趋势比较明显,气候倾向率分别为0.24℃/10a、0.22℃/10a,因此可以看出,年平均气温上升主要来自春季和冬季升温贡献。
1.1.3 年极端气温的变化特征 近50a来鄢陵县年平均日最高气温整体呈下降趋势,气候倾向率为-0.13℃/10a,年平均日最高气温极大值为44.0℃,出现在1966年,年平均日最高气温极小值为36.0℃,出现在2008年。近50a来鄢陵县年平均日最低气温整体变化趋于缓和,年平均日最低气温极大值为-7.8℃,出现在1994年,年平均日最低气温极小值为-17.9℃,出现在1990年。
1.1.4 年积温的变化特征 鄢陵县近50a≥0℃的年平均积温为5 343.6℃,年积温变化趋势与年平均气温变化趋势一致,气候倾向率为28.2℃/10a,近50a积温上升将近141.2℃。最高≥0℃年积温为5 638.1℃,出现在2004年,最低≥0℃年积温为5 084.5℃,出现在1984年。
1.2 降水量变化特征
1.2.1 年降水量的变化特征 从鄢陵县1965-2014年年降水量变化曲线图(图2)可以看出,鄢陵县年降水量总体呈小幅上升趋势,气候倾向率为18.1mm/10a。但降水量年际波动大,且降水量偏少的频率明显高于降水量偏多的频率。从5a滑动平均来看,20世纪60年代中后期、20世纪80年代中期至20世纪90年代中期、2012年以后属降水较少时期,20世纪90年代中期至2011年属降水较多时期,20世纪70年代至20世纪80年代中期降水呈现出在波动中略有增加的趋势。鄢陵县近50a年降水量最大值为1 218.1mm,出现在2003年,年降水量最小值为429.9mm,出现在1968年,二者相差788.2mm。
1.2.2 季节降水量的变化特征 从鄢陵县各季降水量平均气温变化曲线图(图3)可以看出,春季、夏季、秋季、冬季降水量均呈上升趋势,气候倾向率分别为2.4mm/10a、7.4mm/10a、6.8mm/10a、1.7mm/10a。春季平均降水量为135.6mm,夏季平均降水量为380.1mm,秋季平均降水量为153mm,冬季平均降水量为36.8mm,分别占全年降水量的19.2%、53.9%、21.7%和5.2%。夏季是鄢陵县主要降水季节,其变化趋势与年降水变化趋势基本一致,夏季降水变化对全年降水影响显著。
1.3 日照时数变化特征 由图4可以看出,1965年以来,鄢陵县年总日照时数呈明显减少的趋势,气候倾向率为-17.6h/10a,尤其是2003年总日照时数仅为1 615.7h,是近50a最低值。
分析鄢陵县近50a四季日照时数变化情况可知,春季、夏季、秋季、冬季日照时数均呈下降趋势,日照气候倾向率分别为-20.2h/10a、-66.0h/10a、-49.3h/10a、-42.2h/10a,除春季减少趋势稍小些外,其它季节减少趋势均较大,以夏季减少趋势最为明显。
2 气候变化对农业生产的影响
2.1 气候变暖对农业的影响 鄢陵县1965-2014年年平均气温呈明显上升趋势,特别是20世纪90年代后期以来,升温速度显著加快,全县≥0℃的积温平均每10a增加28.2℃。气候变暖对农业的影响可以说是有利有弊,气候变暖一方面使积温增多,无霜期延长,可以使农作物得到更多的热量,提高农作物的复种指数和产量,减少冻害发生,而且有利于喜温和晚熟品种种植,可通过改换品种和调整播期抵消增温造成的不利影响,甚至获益。但另一方面,气候变暖对农业的负面影响也很大,随着热量资源的增加,作物生长发育加快,生育期相应缩短,从而导致产量下降,并且会造成农作物的品质下降、农业病虫害加重,随着气候变化的加快,极端天气气候事件的增多,农业气象灾害发生频率增大。
2.2 降水量年际波动大对农业的影响 近50a,在鄢陵县降水总量呈小幅上升趋势的背景下,降水事件还有向极端化发展的倾向,降水分布变得更不均匀,阶段性、季节性干旱事件明显增加。干旱会降低作物、果树、苗木和特种经济作物等产品的质量和品质,使其经济效益下降。
2.3 日照时数减少对农业的影响 鄢陵县近50a日照时数呈明显减少的趋势,对小麦、玉米、设施农业的生长都有不利影响,主要体现在日照时数减少、光照不足,导致农作物光合作用下降,养分积累减少,农作物生长发育受阻,病虫害增加,最终导致减产、品质下降。
3 农业应对气候变化的对策建议
3.1 选育作物新品种,推广农业新技术 根据未来气候变化对农业的可能影响,及时调整农业结构,引进农业新技术,选育、推广适应气候变化的抗旱、抗病等作物新品种,改变传统的耕作方式,避开或减轻气候变暖造成的不利影响。
3.2 加强农田水利建设,搞好抗旱节水 气候趋暖会加重干旱对农业的危害,尤其是夏季高温少雨,伏旱更加严重。因此,应注意把解决干旱问题放在主导位置,加强浅层地下水开发和配套工程建设,改良灌溉方法以节约用水和提高水的利用效率,开发土壤保墒技术和其他农田管理措施。
3.3 完善农业气象灾害监测预警体系,强化气象防灾减灾服务 开展精细化农业气候区划,为科学规划农业生产布局,合理调整农业种植结构提供决策支撑;开展农业气象灾害的风险评估和区划,为提高农业的气象灾害风险防范、风险管理和风险转移提供支撑。加快建设气象监测与灾害预警工程,提高人工影响天气支撑和保障农业生产的能力,扩大农村公共气象服务覆盖面,完善防灾减灾体系,提高防灾抗灾的能力。
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