通辽市近60年气温变化特征及对农业生产的影响

李 颖

（通辽市气象局，内蒙古 通辽 028000）

以温度升高为主要特征的气候变化是当前全球关注的热点，2007年IPCC第四次气候变化评估报告显示，过去100 a（1906—2005年）全球平均地表气温升高0.74℃,预计未来100 a仍将上升1.1～6.4℃[1]。这一增温将对全球自然生态系统和各国社会经济造成重大而深刻的影响，使人类的生存发展面临巨大的挑战[2]。

全球变暖并非仅是气温升高，它会导致极端天气事件增多[3]。通辽市近些年“倒春寒”、“高温热浪”、“低温冰冻”等极端温度事件频发，给农业生产造成巨大损失。因此，希望通过研究分析得到在全球变暖背景条件下通辽市近60 a来的气温变化特征。

1 资料来源与分析方法

选取通辽市扎鲁特旗、奈曼旗、开鲁县、科尔沁区、科左中旗、科左后旗和库伦旗等7个旗县级气象观测站1955—2014年月平均气温、最高气温和最低气温，以及由月数据处理的年数据为主要研究资料进行分析。

为了研究气温气象要素在气候变化中升降的定量程度，采用线性倾向估计法，并用F检验对线性趋势进行信度检验。采用累积距平曲线和5 a滑动平均曲线方法定量描述气温的年代际变化特征，并使用Mann-Kendall突变分析法明确突变时间。

2 平均气温变化特征

2.1 平均气温的年际变化特征

由通辽市1955—2014年平均气温的年际变化曲线（图1）可以看出，通辽市60 a平均气温为6.5℃，最高值出现在2007年，为8.5℃，最低值出现在1969年，为4.5℃，二者相差4℃。通辽市60 a平均气温的线性倾向率为每10 a上升0.32℃/a，且通过α=0.01的F信度检验，说明上升趋势显著，且明显可以看出年平均气温后30 a明显高于前30 a。通辽市近60 a升温趋势单调、显著、剧烈[4]，这与北半球气候变暖趋势一致。

为了更能直观而准确地确定通辽市近60 a平均气温年际变化特征，给出年平均气温的累积距平曲线（图2），并对其做了5 a滑动平均。从图2可以看出，通辽市1955—2014年年平均气温呈明显V字形，即1955—1987年为气温低值区，1987—2014年为气温高值区，转折点发生在1987年左右。

2.2 平均气温的年际突变特征

采用曼-肯德尔（Mann-Kendall）突变分析法对60 a平均气温数据进行统计（图3）。可以看出，自20世纪80年代后期以来，通辽市年平均气温有一明显的增暖趋势。90年代开始这种增暖趋势大大超过显著性水平α=0.05临界线，表明通辽市年平均气温的上升趋势是十分显著的。同时，根据UF和UB相交情况，可判定1983—1986年为发生突变的区域，其中有3个突变点，分别为1983年、1985年和1986年（或1987年，1986年平均气温值与1987年一致）。结合图2中滑动平均曲线分析结果，可以确定真正的突变点为1986年。由此证明，通辽市年平均气温在20世纪80年代的增暖是一突变现象，具体是从1986年开始的。

3 最高气温和最低气温变化特征

3.1 最高气温年际和年代际变化特征

通辽市最高气温出现在5—8月，7月频率最高，达到35%，其次是6月为30%，5月和8月相对较低。从图4可以看出，20世纪50—70年代中期最高气温年际变化明显，其中1956年和1969年分别为34.7℃和34.8℃，为60 a最高气温的最低值。同时，20 a间仅有1 d 40℃以上的高温天气，出现在1974年5月27日；70年代中期至90年代中期最高气温年际变化趋势平缓且数值偏低，甚至没有出现超过 39℃的高温天气；20世纪 90年代末至2014年最高气温年际变化非常明显，2006年最高气温为36.8℃，2007年为43.7℃，二者相差6.9℃，为60 a最大差值。同时，2007年也是60 a最大值，出现在6月10日。20世纪90年代中期开始通辽市夏季超过40℃的酷暑天气明显增多，5个年份中超过40℃的高温日数共7 d，其中2007年最多为3 d，其余年份各1 d。通辽市60 a最高气温的线性倾向率为每10 a上升0.15℃，没有通过F检验，增温趋势不显著。

3.2 最低气温年际和年代际变化特征

通辽市最低气温出现在12月至次年2月，1月频率最高为72%，其次是12月为27%，2月最少，仅占1%，历史极值为-35.9℃，出现在2001年1月14日，也是60 a唯一低于-35℃的年份。通辽市1955—2014年最低气温低于-30℃的日数总计61 d，2001年最长，为11 d。从图5可以看出，低于-30℃的极端严寒天气主要集中在20世纪60年代和21世纪。20世纪50—90年代最低气温年际变化趋势平稳，进入21世纪年际波动明显，且随着时间的推移，波动强度逐渐加大，60 a中最高值（-22.8℃,2007年1月12日）和最低值（-35.9℃，2001年1月14日）均出现在此期间。通辽市60 a最低气温的线性倾向率为每10 a 0.31℃，通过α=0.10的F信度检验，增温趋势显著。

4 气温升高对通辽市农业生产的影响

受全球气候变暖影响，通辽市气温持续偏高已成为趋势。通辽市地处半干旱气候区，水资源严重匮乏。近几年，极端天气与气候事件频发，给原本脆弱的通辽市农业生产带来巨大影响。气温升高使积温及持续天数增加,作物生长期延长，有利于产量的增加[5]。但冬季气温偏高，有利于虫卵、病菌越冬，易导致春季病虫害蔓延[6]。通辽市冬季气候干燥，气温偏高促使土壤失墒严重，引发春旱的可能性加大。暖冬也破坏了植物原有的生态平衡，气候变暖加剧了旱情[7]。同时，夏季的异常高温也是导致旱情迅速发展、危害程度加重的主要因素。为适应生产条件的变化，通辽市可灌溉农田面积逐年扩大，农业需水量也随之加大，农业成本和投资需求大幅增加。

5 结论

1955年以来通辽市气温呈显著上升趋势，年平均气温倾向率为每10 a 0.32℃，其中20世纪90年代开始增温幅度明显加强，进入21世纪气温年际变化差异明显，极端酷暑和极度严寒天气发生次数增多。近60 a最高气温变化趋势不显著，而最低气温呈明显上升趋势，由此说明通辽市气温升高主要是由于最低气温升高引起的。

气候变暖导致极端灾害性天气事件频发，增加了粮食生产的不稳定性，从而提高了农业生产成本。未来的气候变化仍然存在许多未知因素，对农业生产的影响还存在相当大的不确定性。因此，在以后的农业科学研究中需要加入气候变化的因素，以便适应和减缓气候变化给农业生产带来的影响[8]。

参考文献：

［1］IPCC.Summary for Policymakers of Climate Change 2007：The Physical Science Basis.Contribtion of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panelon Climate Change［M］.Cambridge：Cambridge University Press，2007.

［2］罗贵东，王 英，唐雪峰.达州市1960—2009年温度变化特征［J］.贵州气象，2014，38（1）：34-36.

［3］赵宗慈，王绍武，罗 勇.IPCC成立以来对温度升高的评估与预估［J］.气候变化研究进展，2007，33（3）：183-184.

［4］周连童，黄荣辉.关于我国夏季气候年代际变化特征及其可能成因的研究［J］. 气候与环境研究，2003，8（3）：274-288.

［5］陈国燕，葛幼松.全球气候变暖背景下的农业可持续发展［J］.安徽农业科学，2007，35（9）：2764-2766.

［6］李艳丽.全球气候变化研究初探［J］.灾害学，2004，19（2）：87-91.

［7］郑有飞，牛鲁燕.气候变暖对我国农业的影响及对策［J］.安徽农业科学，2008，36（10）：4193-4215.

［8］郭庆春，何振芳，李 力.全球气候变化对农业的影响［J］.湖南农业科学，2011（19）：61-64.