洞庭湖區近50年農業氣候資源變化特征分析
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【摘 要】為了探索50年來洞庭湖區農業氣候變化特征,為農業氣候分析提供科學依據。本文根據洞庭湖區1961~2010年氣溫、降水、日照等要素資料進行曲線擬合分析,得到了洞庭湖區氣溫和降水變化有較為明顯的周期性變化,氣溫總體趨勢變暖;干旱周期在拉長,目前處于干旱期。
【關鍵詞】氣溫 降水 日照 農業氣候 特征 洞庭湖
一、引言
近些年來,全球氣候變暖問題已成為國際社會所關注的熱點問題,根據彭杰彪、鐘榮華的研究,近五十年洞庭湖區變暖趨勢明顯,年平均氣溫以0.19℃/10a線性趨向率上升[1],高于全球氣溫線性增溫速率(0.13/10a)[2],洞庭湖區的氣候變暖必然使該區域的農業氣候資源呈現新的變化,特別是極端氣候事件的增加,對以露天生產為主的農業生產帶來了不可低估的影響,本文將分析這些新的變化和特點,為充分利用洞庭湖區農業氣候資源,調整生產種植模式提供科學依據。
二、資料來源和統計方法
選用洞庭湖區南縣、沅江、漢壽、常德、益陽、岳陽、湘陰、華容、安鄉9個氣象站提供的1961~2010年50年地面氣象觀測資料。在趨勢分析中氣溫取月為最小單位統計平均值,降水取月為最小時間統計合計值;空間上對9站加權平均,權重各取1/9,這樣等到以月為尺度的物理量序列。
三、農業氣象資源的時間序列變化特征
1.熱量資源
≥10℃活動積溫和有效積溫≥10℃活動積溫:1961-2010年≥10℃有效積溫年變化趨勢曲線分析,洞庭湖區≥10℃活動積溫在5135.6℃(1967年)~6267.1℃(2008年)。從1960-2010年活動積溫年變化趨勢,紅色虛線時擬合趨勢曲線,方程是:
Y=-0.0074x3+1.1257x2-30.643x+5781.7(R=0.5223)
2.平均降水量
2.1降水量月、季變化特征
1961~2010年洞庭湖區月平均降水量在43.1mm(12月)~195.7mm(6月)之間;各地最少降水量出現在12月,在37.4 mm(安鄉)~50.7 mm(益陽),6月降水量最多,在183.4mm(沅江)~205.6mm(岳陽)。
2.2年降水變化特征
洞庭湖區19612010年年平均降水量在993.3mm(1968年)~2048.9mm(2002年)之間,年際間變化幅度為1055.6mm。洞庭湖區最多年降水量出現在益陽,2002年為2239.0mm,最少年降水出現在華容,1968年為750.9mm。
3.平均日照時數
3.1 月、季日照時數變化
1961~2010年洞庭湖區月平均日照時數在75.3小時(2月)~230.2小時(7月);各地最多日照時數出現在7月,平均日照時數在220.4小時(益陽)~239.0小時(湘陰),最少日照時數出現在2月,平均日照時數在67.9小時(益陽)~87.5小時(安鄉)。
1961~2010年季平均日照時數在269.3小時(冬季)~606.0小時(夏季)。冬季平均日照時數最少出現在益陽,為245.5小時,最多出現在安鄉,為299.4小時;春季最少出現在益陽,為333.6小時,最多出現在安鄉,為415.2小時;夏季最少出現在益陽,為557.2小時,最多出現在安鄉,為647.6小時;秋季最少出現在益陽,為383.7小時,最多出現在安鄉,為456.6小時。
3.2 年平均日照時數
1961~2010年年平均日照時數在1378.4小時(1989年)~1926.9小時(1963年)。從空間分布分析,安鄉年平均日照為最多達1818.8小時,其次是岳陽為1725.2小時,最少為益陽為1520.0小時。從年際變化分析,年日照時數最多出現在湘陰,1963年為2058.9小時,最少出現在益陽,1989年為1107.5小時。
四、農業氣象資源的年代際變化分析
1.溫度的年代變化
1.1 年平均氣溫的變化(見表1)
在1961~2010年年代溫度變化表中,前3個年代平均氣溫偏低,后2個年代氣溫偏高。從圖中可以明顯地分析出,進入90年代,氣溫偏高,為明顯偏暖年份。
1.2≥10℃活動積溫的年變化
在1961~2010年年代≥10℃的活動溫度變化曲線可以看出,進入上世紀90年代,活動為上升趨勢,2001~2010年10年中,活動積溫增加最為明顯。
2.降水量年代變化
從1961~2010年年代變化曲線變化中可以看出,前30年各年代降水量為偏少年代,1991~2000年為偏多年代,進入21世紀年代平均降水繼續偏少。
3.日照時數年代變化
對1961~2010年個年代平均日照時數進行曲線擬合,其擬合方程是:H=16.092x3-131.36x2+269.65x+1556.6(R2=0.9364)
方程能很好地擬合各年代平均日照時數的變化。從1961年~2010年各年代日照時數變化趨勢可以分析,1980年前日照時數為偏多趨勢,1980~2000年為日照時數偏少年代,進入2001年日照數又為上升的趨勢。
五、問題與探討
洞庭湖區農業氣象資源的綜合應用逐步在現代農業中得到重視,但在如何充分利用農業氣候資源上還存在著較大的被動性。特別是近年來,在氣候變暖、降水相對偏少的情況下,如何應對洞庭湖區干旱等極端氣象事件的頻繁出現,是當今社會面臨的一個不可忽視的問題,也是一個值得研究和探討的全新的課題。
參考文獻
[1]彭杰彪 鐘榮華 洞庭湖區50年氣候變化特征淺析,湖南氣象 第28卷第1期:14-18.
[2]黃嘉佑,氣象統計分析與預報方法,氣象出版社,2004.
[3]廖春花,劉甜甜,林海等,長沙近57年氣溫變化特征分析,氣象與環境科學,2008,34(4):21-24.
作者簡介:楊樂清(1963-),男,漢族,湖南桃江人,應用氣象工程師。主要從事短期天氣預報和農業氣象工作。
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