近50年宝鸡市农耕期界限温度变化特征分析

近50年宝鸡市农耕期界限温度变化特征分析

杨婷婷，何可杰，李建军

(陕西省宝鸡市气象局，陕西宝鸡 721006)

摘要对宝鸡市1961～2010年稳定通过0、10 ℃ 积温和积温日数变化进行了分析，结果表明，近50年宝鸡市稳定通过0、10 ℃积温和积温日数均呈递增趋势，其中前者的递增趋势更为明显；突变点前后稳定通过0、10 ℃积温变化趋势不同，突变点后期递增较前期更为显著；积温终日推后、初日提前，积温和积温日数的增加，利于宝鸡地区复种指数的增加。

关键词宝鸡市；积温；积温日数；变化特征

中图分类号S162

作者简介杨婷婷(1986- )，女，陕西宝鸡人，工程师，从事农业气象研究。

收稿日期2015-06-03

根据政府间气候变化专门委员会IPCC 第四次评估报告显示，全球的地表温度在过去100年(1906～2005 年)时间里已经上升了0.74 ℃，气温普遍升高，尤其是北半球高纬度地区最为明显[1]。气候变暖使得农作物复种指数增加、种植方式多样化，对农业生态系统、结构布局、农事活动以及农产品质量和品质均将产生广泛的影响[2]。农业界限温度又叫指标温度，它表明某些重要物候现象或农事活动开始、终止或转折点的温度[3]。近年来很多学者对我国气候的变化趋势进行了许多研究[4-5]，利用界限温度可以分析年代间或地区间稳定通过某界限温度日期之早晚，比较其冷暖之早晚对作物的影响，亦可对比年代间通过某界限温度日期之间的持续日数，鉴定生长季长短的指标。在全球气候变暖的背景下，宝鸡市的气候也发生了较大的变化，笔者用宝鸡市1961～2010年的逐日平均温度，对近50年宝鸡市稳定通过0、10 ℃的初终日、积温日数和变率进行分析，探讨近50年宝鸡市积温变化特征，分析作物可能的生长期和可供利用的热量资源，提高土地利用效率，进而为指导当地农业生产提供气象条件参考。

1资料与方法

1.1区域概况宝鸡市位于我国西北内陆，境内南、西、北三面环山，中部低平，东部敞开，地貌分山、川、塬三类，以山丘为主，大体为“六山一水三分田”。气候属暖温带半干旱半湿润的大陆性季风气候，四季分明。

1.2资料与方法选取宝鸡市4个站点(渭滨区、凤翔县、陇县、太白县)1961～2010年资料为依据，以这4个站的平均温度代表宝鸡市的平均温度状况。采用5日滑动平均法计算平均气温稳定通过0、10 ℃的初终日及积温日数，把统计计算得出的稳定通过0、10 ℃的积温及积温日数按照气温突变前和突变后采用一元线性回归方法分析要素变化趋势，以线性回归系数表示线性变化倾向率，即气候倾向率，研究近50年宝鸡市农业热量资源的变化特征。

曼-肯德尔(Mann-Kendall)法是一种检验气候突变的检测方法，是一种非参数统计检验，其优点是计算简便、不受少数异常值的干扰，也不需要样本遵从一定的分布。运用M-K法进行数据序列的检验分析时，首先要先绘出2条曲线UF、UB，若2条曲线的值均大于0，则表明此备检序列呈上升趋势；若均小于0 则表明备检序列呈下降趋势，当它们超过显著性水平临界直线时，表明备检序列上升或下降趋势显著；超过显著性水平临界线的范围确定为气候发生突变的时间区域，如果2条曲线出现交点，且交点在临界线之间，那么交点对应的时刻便是突变开始的时间[6]。

2结果与分析

2.1气温的突变检测近50年宝鸡市平均气温为10.9 ℃，随时间变化气温以0.3 ℃/10a 的倾向率缓慢递增。运用曼-肯德尔法检验宝鸡市气候序列发现(通过α=0.01的信度检验)，宝鸡市平均气温在1995年发生突变(图1)。1961～1995年平均气温为10.6 ℃，气温的倾向率为0.1 ℃/10a，1996～2010年平均气温为11.6 ℃，气温的倾向率为0.3 ℃/10a，可见突变前后年平均气温升高1.0 ℃，气温突变后比突变前升温较为明显。

2.2稳定通过0 ℃的积温、初日、终日和积温日数由图2a可见，近50年宝鸡市稳定通过0 ℃的平均积温为4 138.5 ℃·d，最大值为4 565.2 ℃·d(2006年)，最小值为3 829.5 ℃·d(1976年)；积温随时间呈递增趋势，变化率为71.2(℃·d)/10a。从多项式趋势可以看出，积温呈震荡上行变化；20世纪60～80年代中期积温为小幅递减波动，80年代中期～2009年是震荡上行，且积温上升幅度不断加大，特别是2001～2006年积温增幅更为明显。气温突变前和突变后宝鸡市稳定通过0 ℃积温的平均值分别为4 057.7、4 326.9 ℃·d，其倾向率分别为-1.5、142.5 (℃·d)/10a，表明近50年宝鸡市稳定通过0 ℃积温前期缓慢递减、后期递增明显。从空间分布上(图2b)来看，稳定通过0 ℃的平均积温川塬区(渭滨、陈仓、眉县、凤翔、岐山、扶风)为4 300～4 900 ℃·d，为热量最充沛地区，南北山区(陇县、麟游、凤县、太白)的为3 000～4 200 ℃·d，其中南部山区的太白县热量最少，这是由于气温垂直变化明显，积温呈减少的规律变化。

近50年宝鸡市稳定通过0 ℃初日平均为2月17日，终日为12月5日，积温日数为292 d，随时间呈缓慢递增趋势，变化率为4.0 d/10a；多项式趋势分析表明，近50 年宝鸡市稳定通过0 ℃积温持续日数呈平缓上升趋势，20世纪60～70年代中后期小幅波动向上，70年代中后期～80年代末小幅波动向下，90年代初期～21世纪以来波动向上，2007年达到一个峰值(图3)。突变前后宝鸡市稳定通过0 ℃积温平均持续日数分别为282和294 d，各阶段的变化率分别为2.1、7.0 d/10a，表明宝鸡市稳定通过0 ℃积温日数在突变点前后均有递增趋势，但后期递增趋势较大，尤其是近几年积温日数增长更为显著[7]。从空间分布上来看，川塬区0 ℃初日始于2月上旬、终于12月中旬，积温日数为285～313 d；南北部山区0 ℃初日始于3月上中旬、终于11月中下旬，积温日数为260 d左右；但由于南部部分山区气温垂直变化明显，积温日数随着高度呈现减少的规律变化，嘉陵江河谷地区0 ℃初日始于2月上旬、终于12月上旬，积温日数为306 d，而海拔1 500 m处的太白，初日推迟到3月中旬，终日提前到11月中旬，积温日数255 d。

2.3稳定通过10 ℃的积温、初日、终日和积温日数由图4可见，近50年宝鸡市稳定通过10 ℃的平均积温为3 659.9 ℃·d，最大值为4 028.0 ℃·d(2006年)，最小值为3 337.6 ℃·d(1983年)；积温随时间呈递增趋势，变化率为54.5 (℃·d)/10a，小于0 ℃积温变化率；多项式趋势分析表明，近50年宝鸡市积温呈震荡上行变化；20世纪60年代初期波动向下，60年代中期～80年代初积温平稳向上，80年代末～2006年是震荡上行，且上升幅度较大，特别是2001～2006年积温增幅更为明显。积温突变前后宝鸡市稳定通过10 ℃积温的平均值分别为3 414.3、3 629.4 ℃·d，呈现出明显的递增趋势，突变点前后其变化率分别为8.6、90.8(℃·d)/10a，表

明近50年宝鸡市稳定通过10 ℃积温在突变前缓慢递增、气温突变后递增明显。从空间分布上来看，稳定通过10 ℃的平均积温川塬区为3 700～4 200 ℃·d，南北山区为3 000～3 500 ℃·d，太白仅为2 500 ℃·d。

近50年宝鸡市稳定通过10 ℃初日平均为4月13日，终日为10月19日，积温日数为187 d，随时间呈缓慢递增趋势，变化率为2.2 d/10a；多项式趋势分析表明，近50年宝鸡市稳定通过10℃积温持续日数呈平缓波动上升趋势(图5)。气温突变前后宝鸡市稳定通过10℃积温平均持续日数分别为181和188 d，其变化率分别为1.1、4.8 d/10a，表明宝鸡市稳定通过10 ℃积温日数随时间递增趋势加大。从空间分布上来看，川塬区10℃初日始于4月上旬、终于10月中下旬，积温日数为190～207 d；北部山区10 ℃初日始于4月下旬、终于10月上旬，积温日数为169 d左右；南部山区的太白10 ℃初日始于5月上旬、终于9月下旬，积温日数为151 d。

3结论

(1)近50年宝鸡市稳定通过0、10 ℃的积温和积温日数均呈递增趋势，其中前者的递增趋势更为明显。

(2)近50年宝鸡市突变点前后稳定通过0、10 ℃积温变化趋势不同，突变点后期递增较前期更为显著。

(3)积温终日推后、初日提前，积温和积温日数的增加，有利于宝鸡地区提高复种指数，一年两熟种植区北移，扩大了两熟种植面积，也相对延长了农作物的生长时间，对提高宝鸡市作物产量有着十分重要的意义。

参考文献

[1] IPCC.Climate Change 2007：Synthesis Report.Intergovernmental panel on Climate Change[M].Cambridge：Cambridge University Press，2007．

[2] 林孝松.农业气候资源研究进展[J].海南师范学院学报：自然科学版，2003，16(4)：87-91．

[3] 冯秀藻，陶炳炎.农业气象学原理[M].北京：气象出版社，1991：89.

[4] 左洪超，吕世华，胡隐樵.中国近50年气温及降水量的变化趋势分析[J].高原气象，2004，23(2)：238-244.

[5] 刘实，王勇，缪启龙，等.近50年东北地区热量资源变化特征[J]．应用气象学报，2010，21(3)：266-278．

[6] 魏凤英.气候统计与预测技术[M].北京：气象出版社，2007：72-75.

[7] 王媛荣，廖允成，毛明策.陕西省近48年5 ℃界限温度变化特征分析[J].西北农业学报，2011，20(7)：201-206.