隆化县气候变化对农业生产的影响

薛玉敏 闫海龙 李季 贾硕 马跃

[摘 要]对隆化县近50年气温、降水、日照、无霜期的气象资料，运用线性拟合法和偏值法进行气候变化分析。结果表明，在过去的50年间，隆化县气温呈上升趋势，变化率为0.24℃/10年；降水量波动起伏，总体趋势平稳；日照呈下降趋势，变化率为87h/10年；无霜期波动起伏，但呈逐步增长趋势。通过气候变化特征分析，趋利避害，对当地农业生产提出一些建议。

[关键词]隆化；气候；农业

[中图分类号]S162 [文献标识码]A

隆化县位于河北省承德市东北部，属中温带、半湿润半干旱、大陆性季风型、冀北山地气候。四季分明，雨热同季。夏季温暖多雨，冬季寒冷干燥。春季干燥少雨，秋季气温变凉。该文对隆化县1967-2016年的气温、降水、日照和无霜期等气象资料进行分析得出，气温升高，降水持平，日照减少。

1 气候变化特征

1.1 气温变化特征

选取1967-2016年隆化县50年平均气温资料进行分析，得出如图1所示的趋势图，可以看出气温在波动中呈现上升趋势，增温速度为0.24℃/10年，增温速度在20世纪80年代后期开始到90年代末上升速率最快。50年年平均气温为7.29℃，年际标准差为0.65。最高气温出现在1998年，为8.54℃，最低气温出现在1969年，为5.67℃。按照变化趋势可将50年的气温变化划分为三个阶段：第一阶段1967-1984年，气温平稳阶段，但气温波动较大，这个阶段的平均气温为6.84℃，比50年的平均值低0.45℃。第二阶段1985～1998年，气温上升阶段，气温由1985年的6.1℃上升到1998年的8.5℃，上升了2.4℃，这个阶段的平均气温为7.38℃，比50年的平均值低0.09℃。第三阶段1999-2016年，气 温下降阶段，气温由1999年的8.2℃下降到2016年的7.6℃，下降了0.6℃，这个阶段的平均气温为7.67℃，比50年的平均值高0.42℃。

若定义年均温超过多年平均值一个标准差为偏暖年份， 即 t>`t+s ， 低于多年平均值一个标准差为偏冷年， 即t<`t-s， 则可得到年均温在6.64℃-7.94℃为正常，低于6.64℃为偏冷年，高于7.94℃为偏暖年。通过统计得到， 1969、1970、1974、1979、1980、1984、1985、2012年为偏冷年，1975、1994、1997、1998、1999、2001、2002、2003、2004、2007、2014 年为偏暖年。偏冷年主要出现在20世纪70年代，偏暖年主要集中在21世纪以后。

1.2 降水量变化特征

选取1967-2016年隆化县50年降水资料进行分析，得出如图2所示的趋势图，可以看出降水量波动起伏，总体趋势平稳。降水量最高值出现在1993年，为696.8mm，最低值出现在2009年，为325.9mm，两者相差370.9mm。从图2可以看出20世纪70年代中后期，80年代中后期到90年代是降水偏多时期，进入21世纪以来降水量明显偏少。隆化县近50年平均降水量为499.6mm，年际标准差94.6mm。若定义年降水量超过多年平均值一个标准差为多雨年份，即r>D+s，低于多年平均值一个标准差为少雨年份，即r

1.3 日照变化特征

在一定范围内，日照时数是农作物生长发育不可缺少的条件，选取1967-2016年隆化县50年日照资料进行分析，得出如图3所示的趋势图。从图可以看出，隆化县50年来日照时数总体呈下降趋势，下降率为87h/10年，日照最高值出现在1980年，为3079.7h，日照最低值出现在2003年，为2370.3h，两者相差709.4h，50年平均值为2705.3h。

1.4 无霜期变化规律

隆化县历年无霜期变化如图4所示，隆化县历年无霜期平均值为150d。2006年无霜期最长为197d，1976年无霜期最短为122d，相差了75d。近50年无霜期总体呈逐步增长趋势，但波动较大。由表1可以看出，无霜期平均初日出现在9月25日，20世纪70年代初霜日期较早，80年代、90年代初霜日接近50年平均值，进入21世纪，初霜日明显偏晚。无霜期平均终日出现在4月27日，20世纪70年代和21世纪初，终霜日偏早，80年代终霜日偏晚。50年平均无霜期为150d，20世纪70、90年代无霜期均较平均天数少，20世纪80年代和21世纪初无霜期均较平均天数多。

2 气候变化对农业的影响

2.1 气候变化对种植结构的影响

2016年底隆化县共有耕地面积57373.8公顷，有效灌溉面积19080公顷，占总耕地面积的33.3%。在气候变暖背景下，隆化县气温年际变化率为0.24℃/10年，呈现升高趋势，降水年际变化趋势不明显，但降水时空分布不均匀，隆化县受自然地理环境影响“十年九旱”。隆化县充分利用资源优势，调整和优化农业产业结构，趋利避害。

2.1.1 气温升高使农业界限积温呈增加趋势，≥10积温也呈上升趋势，随着热量资源的增加， 作物生育期将会改变。生长期长、产量高、品质好的玉米、水稻品种取代了原来一些老品种。

2.1.2 由于地下水位下降，水资源越来越短缺，隆化分别引进、试验了水稻地膜湿润直播技术和井水稻技术，獲得成功。建立了以水稻节水为主体、地膜湿润直播和井水种稻为补充的水稻节水栽培技术。

2.1.3 隆化县气候冷凉，昼夜温差大，适宜发展时差蔬菜；隆化县年平均日照时数2705.3h，年日照百分率为61%，光照充足，适宜发展“日光温室”。

2.2 极端天气气候事件对农业的影响

在气候变暖背景下， 隆化极端天气气候事件的频发，灾害强度有增强趋势，高温、干旱、暴雨、冰雹都会对农业生产带来不利影响，可以直接致灾及短期不可逆性，造成了农业生产的直接经济损失。例如：2015年5月10日隆化县遭遇低温冷冻灾害，导致大面积农作物被雪覆盖，积雪最深处达30厘米厚，并将先出土的农作物幼苗冻死。共造成全县受灾人口18462人，3250公顷农作物受灾，直接经济损失940万元；2017年8月正是农作物需要大量水分的时候，出现了“卡脖旱”，隆化县基本没有有效降雨，致使全县的农作物出现了严重的干旱，旱灾涉及面积23634公顷，绝收面积4967公顷，农业经济损失达到了1.1亿元。

2.3 未来气候变化对农业影响的预估

未来气候变化对农业的影响是多方面的。一方面随着温度升高，地表蒸发和作物需水量将大幅度上升，土壤墒情逐步降低。另一方面，人类不合理活动的影响，会加剧水资源短缺，严重制约农业可持续发展。同时，在气候变暖背景下，气候干旱、高温酷暑和暴雨洪涝等极端天气和气候事件发生频率将会明显增多，农业生产将表现出更大的脆弱性。

3 结语

隆化县处于东亚季风区北缘，受季风气候的影响，是气候变化影响最敏感的地区之一。在全球气候变暖的大背景下，隆化近50年来气候发生了明显变化，暖干化日益严重，极端天气气候事件出现更为频繁，给农业生产带来了严重影响。当前，气候变化预测及其对农业生产的影响还存在着很大的不确定性，为了更有效地适应气候变化，减缓气候变化对农业的负面影响，需进一步深入研究相关科学问题。

[参考文献]

[1] 肖军，赵景波.西安市54年来气候变化特征分析[J].中国农业气象，2006（03）.

[2] 史激光，谢东，辛志远，郑纪文.锡林郭勒地区近50年气候变化分析[J].中国农学通报，2010（21）.