气候变化背景下信阳茶叶气候资源时空分布特征分析

杨慧洁 赵辉

摘要 基于1961—2020年信阳地区逐日气象观测数据，采用5日滑动平均法、气候倾向率法等，分析信阳地区气候资源及历年开采期的时空分布规律，研究表明：（1）信阳市茶叶生长季内多年平均气温和≥0 ℃活动积温分别为15.6 ℃和5 195.0 ℃·d，其气候倾向率分别为0.21 ℃/10年和70.0 ℃·d/10年。（2）生长季内平均降水量和相对湿度分别为1 089.0 mm和76%，降水量年际差异大。（3）平均日照时数为1 902.7 h，气候倾向率为-89.6 h/10年，年际、年代际差异较大，空间上表现为东高西低。（4）平均开采期为87.7 d，年际、年代际差异较大，空间上东早西晚。

关键词 气候变化；开采期；时空分布

中图分类号：S571.1 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）07–0102-03

根据IPCC最新发布的第六次评估报告（AR6）指出，相对于1850—1900年，2011—2020年的全球平均表面气温（GSAT）变化为0.9～1.2 ℃[1]。农业是对气候变化反应最为敏感和脆弱的领域之一，气候资源变化必然对其产生重大影响[2-3]。随着全球气候变暖，未来的农业面临着前所未有的挑战与机遇[4]。因此，研究信阳茶区自然气候资源状况，将为茶叶生产提供重要的理论指导，可有效推动茶产业发展，促进乡村振兴。

近年来，许多专家学者针对气候变化背景下茶树生长气候资源变化特征，开展了大量的研究工作[5-6]。徐建鹏等[7]的研究表明，气候变暖导致茶叶开采期显著提前。林志坚等[8]研究指出，影响江西省茶叶生产的主要气象因子是降水，其次是太阳辐射和气温。

随着气候变暖的加剧，极端气象灾害事件频发、重发，信阳茶区茶叶生长气候条件不稳定，对信阳茶区开展农业气候资源调查分析的需求越来越大。目前，针对江北茶区尤其是信阳茶区的气候资源变化的研究相对较少。基于信阳地区近60年茶叶生长季逐日气象观测资料，分析信阳地区茶叶气候资源和开采期的时空分布特征，以期为当地茶产业发展提供决策依据。

1 资料来源与研究方法

数据选用1961—2020年信阳地区9个国家级自动气象站茶叶生长季的逐日观测数据，主要包括日平均气温、降水量、日照时数、平均相对湿度等。采用5日滑动平均法，计算日平均气温稳定界限温度的起始日期[9-11]。根据现有研究成果，结合信阳茶叶生产实际，初步确定信阳茶叶开采期为日平均气温稳定通过10 ℃的初日。为方便计算，计算开采期时采用儒略日的表示方法，如1月1日为1，12月31日为365（闰年为366）。在分析气候要素变化趋势时，一般用气候倾向率来表示[12-15]。

2 结果与分析

2.1 热量资源时空变化

2.1.1 平均气温时空变化 信阳市茶叶生长季内多年平均气温为15.6 ℃，变异系数为3.7%，气候倾向率为0.21 ℃/10年（P＜0.01）；平均气温最高年为2017年和2019年，为16.7 ℃，最低年为1969年，为14.5 ℃（图1）。20世纪60～80年代平均气温呈递减趋势，20世纪80年代后，平均气温呈递增趋势。从图2来看，信阳市茶叶生长季平均气温呈东高西低的趋势，低值在光山一带，高值在新县、商城、固始和淮滨一带。

2.1.2 ≥0 ℃活动积温时空变化 由图3可见，信阳市茶叶生育期内多年平均≥0 ℃活动积温为5 195.0 ℃·d，变异系数为4.0%，气候倾向率为70.0 ℃·d/10年（P＜0.01）；≥0 ℃活动积温最高年为2019年，为5 630.3 ℃·d，最低年为1976年，为4 846.6 ℃·d。20世纪60～80年代≥0 ℃活动积温呈递减趋势，20世纪80年代≥0 ℃活动积温最少为5 045.3 ℃·d；20世纪80年代后，≥0 ℃活动积温呈递增趋势。从图4来看，信阳市≥0 ℃活动积温呈南北高中部低的趋势，低值在光山一带，在5 160 ℃·d以下；高值在新县、商城一带和淮滨，≥0 ℃活动积温在5 210 ℃·d以上。

2.2 水分资源时空变化

2.2.1 降水量时空变化 由图5可见，信阳市茶叶生育期内多年平均降水量为1 089.0 mm，变异系数为21.2%，气候倾向率为-7.5 mm/10年；降水量最多的年份为1987年，为1 578.2 mm，最少的年份为1966年，为577.9 mm。20世纪80年代降水量最多，21世纪10年代降水量最少。从图6来看，信阳市茶叶生育期内平均降水量中部高西部低，低值区在西部一带，在1 060 mm以下；高值在光山、新县一带，降水量在1 160 mm以上。

2.2.2 相对湿度时空变化 由图7可见，信阳市茶叶生育期内多年平均相对湿度为76%，变异系数为3.6%，气候倾向率为-0.6/10年（P＜0.05）；相对湿度最高的年份为1964、1985、1989年，为81%，最低的年份为2011、2013年，为68%。20世纪60～80年代相对湿度呈递增趋势，20世纪80年代后相对湿度呈递减趋势。从图8来看，茶叶生育期内平均相对湿度呈东高西低趋势，低值区在信阳市区一带，在75%以下；高值在息县、光山、新县以东一带，在76%以上。

2.3 光照资源时空变化

由图9可见，信阳市茶叶生育期内多年日照时数为1 902.7 h，變异系数为10.2%，气候倾向率为-89.6 h/10年（P＜0.01）；最多的年份为1966年，为2 300.3 h，最少的年份为2003年，为1 526.0 h。20世纪60年代到21世纪初日照时数呈递减趋势，21世纪后日照时数呈弱增趋势。从图10来看，信阳市茶叶生育期内日照时数呈东高西低趋势，低值区在光山、新县一带，在1 860 h以下；高值在淮滨、潢川、商城以东一带，在1 930 h以上。

2.4 茶葉开采期特征变化

由图11可见，信阳市茶叶多年平均开采期为87.7 d，变异系数为10.6%，气候倾向率为-1.3 d/10年；开采期最早的年份为2002年（3月7日），最晚的年份为1963年（4月18日）。20世纪60～70年代开采期呈提前趋势，20世纪80年代较70年代偏晚，20世纪80年代至21世纪初呈提前趋势，21世纪10年代开采期较21世纪初偏晚。从图12来看，信阳市茶叶开采期呈东早西晚趋势，开采最早区在新县一带，在3月28日以前；开采最晚区在光山、罗山以西一带，在3月31日以后。

3 结论

选用1961—2019年信阳地区逐日气象观测数据，采用5日滑动平均法、气候倾向率法等，分析信阳地区气候资源及开采期的时空分布规律，具体结果如下：

（1）信阳市茶叶生长季内多年平均气温和≥0 ℃活动积温分别为15.6 ℃和5 195.0 ℃·d，其气候倾向率分别为0.21 ℃/10年和70.0 ℃·d/10年（P<0.01）；20世纪60～80年代递减，之后递增，平均气温空间上表现为东高西低，≥0 ℃活动积温南高北低。

（2）信阳市茶叶生长季内平均降水量和相对湿度分别为1 089.0 mm和76%，气候倾向率分别为-7.5 mm/10年和-0.6/10年，降水量年际差异大，空间上表现为东高西低。

（3）信阳市茶叶生长季内平均日照时数为1 902.7 h，气候倾向率为-89.6 h/10年（P<0.01），降水量年际、年代际差异较大，空间上表现为东高西低、差异较明显。

（4）信阳市茶叶多年平均开采期为87.7 d，气候倾向率为-1.3 d/10年，开采期年际差异较大、年代际差异较大，空间上东早西晚。

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Analysis on Spat-

iotemporal Distribution Characteristics of Xinyang Tea Climate Resources under the Background of Climate Change

Yang Hui-jie et al（Xinyang Meteorological Bureau， Xinyang， Henan 464000）

Abstract Based on the daily meteorological observation data of Xinyang region from 1961 to 2020， using the 5-day moving average method and the climate tendency rate method， the spatiotemporal distribution of climate resources and mining periods over the years in Xinyang region was analyzed. The results showed that： （1） During the tea growing season in Xinyang City， the annual average temperature and active accumulated temperature of ≥0 ℃ were 15.6 ℃ and 5 195.0 ℃·d， respectively. The climate tendency rates were 0.21 ℃/10 years and 70.0 ℃·d/10 years， respectively. （2） The average precipitation and relative humidity during the growing season are 1 089.0 mm and 76%， respectively， with significant interannual differences in precipitation. （3） The average sunshine duration is 1 902.7 h， and the climate tendency rate is -89.6 h/10 years. There are significant interannual and interdecadal differences， with a spatial increase in the east and a decrease in the west. （4） The average mining period is 87.7d， with significant interannual and interdecadal differences， with a spatial distribution of early in the east and late in the west.

Key words Climate change; Mining period; Spatiotemporal distribution