近62年銀川氣溫和降水變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響

近62年銀川氣溫和降水變化對(duì)農(nóng)業(yè)的影響杜雅仙;康揚(yáng)眉【摘要】選用銀川市1951-2012年的1月和7月平均氣溫、1月最低氣溫、7月最高氣溫、》32工持續(xù)天數(shù)和5~9月降水總量等數(shù)據(jù)利用MicrosoftExcel統(tǒng)計(jì)分析方法、線性傾向估計(jì)法和距平分析法對(duì)銀川市氣溫和降水的長期變化進(jìn)行了分析.通過分析銀川市近62年氣溫降水的變化,認(rèn)識(shí)了銀川市極端天氣事件的變化趨勢,闡述了銀川市極端天氣事件的影響,同時(shí)也對(duì)銀川市積極適應(yīng)氣候變化,調(diào)整各種生產(chǎn)生活活動(dòng)提供參考依據(jù),特別是對(duì)該地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有明顯的指導(dǎo)作用.期刊名稱】《農(nóng)業(yè)研究與應(yīng)用》年(卷),期】2017(000)004【總頁數(shù)】6頁(P67-72)【關(guān)鍵詞】極端天氣變化;氣溫;降水;影響【作者】杜雅仙;康揚(yáng)眉【作者單位】寧夏大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,銀川750021;寧夏大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,銀川750021【正文語種】中文地球氣候，自從其誕生以來就時(shí)刻在發(fā)生著變化。人們目前更關(guān)注全球氣候變化，形成了氣候熱。20世紀(jì)以來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人為活動(dòng)產(chǎn)生的溫室氣體排放量急劇增加，使得地表溫度不斷上升。IPCC在第4次評(píng)估報(bào)告中指出，全球氣候在近百年來正經(jīng)歷著一次顯著變化即全球氣候變暖:近100年地球表面平均溫度上升了0.74工，近50年的線性增溫速率為0.13°C/10年［1］。與全球氣候變化相比，中國地表與全球的變暖趨勢基本上是相一致的。極端氣溫是評(píng)判冷暖的重要指標(biāo)［2］，它包含了夏季的炎熱和冬季的寒冷，其反常的氣候變化不僅僅會(huì)引發(fā)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，而且也會(huì)對(duì)人類的生存和人類的居住環(huán)境產(chǎn)生一定程度的影響。大量的研究已經(jīng)表明，極端天氣事件所造成的經(jīng)濟(jì)損失是非常巨大的［2-5］。氣溫的升高直接影響溫度極端值的變化，導(dǎo)致高溫干旱和暴雨洪澇等極端氣候事件的頻率加快且強(qiáng)度加?。?］。因此，極端天氣事件逐漸成為公眾的關(guān)注點(diǎn)。未來的氣候變化不僅可能加劇我國一些地區(qū)水資源短缺、土地荒漠化，還可能導(dǎo)致極端天氣事件頻繁發(fā)生，從而影響糧食生產(chǎn)，危及人體健康，直接影響中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。在這樣的大背景之下，寧夏的天氣氣候發(fā)生了諸多的變化。寧夏深居內(nèi)陸，大陸性氣候特征十分典型。為了深化對(duì)銀川市天氣系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，減少或消除有關(guān)天氣變化尚存的不確定性，增強(qiáng)對(duì)銀川市氣候變化和極端天氣事件的預(yù)防能力，文章對(duì)近62年最冷月和最熱月平均氣溫、極端氣溫以及降水的變化進(jìn)行了研究，總結(jié)了近62年極端氣溫、降水的變化特征及規(guī)律，對(duì)預(yù)測未來的極端天氣事件、指導(dǎo)本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、提高防災(zāi)減災(zāi)能力、促進(jìn)當(dāng)?shù)爻掷m(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有重要參考意義［6-9］。銀川市深居西北內(nèi)陸平原，地域范圍在東經(jīng)105。49'~106。，北緯37。29'~38。53‘。屬典型的大陸性季風(fēng)氣候，冬季較嚴(yán)寒，夏季較炎熱，春季升溫較快，秋季降溫較早，少雨干旱，光照充足，蒸發(fā)量大，風(fēng)沙天氣多，晝夜溫差較大。銀川市年平均氣溫約8.3C,夏季最高氣溫可達(dá)36C以上，但時(shí)間一般都不長。最冷月平均氣溫在-7C以下，極端低溫在-23C以下。銀川市的年降水量不多，一般在140-210mm,雨季多集中在6~9月。地形整體上開闊平坦，西部和南部地勢較高，北部和東部的地勢較低，由西南向東北逐漸傾斜，平均海拔在1010~1150m。選用銀川市氣象站的1951年-2012年的氣溫（1月最低氣溫、7月最高氣溫、1月7月的月平均氣溫、》32工持續(xù)天數(shù)）、降水?dāng)?shù)據(jù)分析銀川市1951年-2012年62年來最冷月和最熱月氣溫、雨季降水的變化特征及規(guī)律。利用MicrosoftExceI作圖統(tǒng)計(jì)方法、線性傾向估計(jì)法，結(jié)合距平分析法研究銀川市1月、7月平均氣溫、1月最低氣溫、7月最高氣溫、》32工持續(xù)天數(shù)、5~9月降水總量的長期變化，并預(yù)測其未來變化趨勢。銀川市1月平均氣溫的年變化特征由圖1可知，近62年銀川市1月平均氣溫總體呈上升趨勢，但氣溫變化波動(dòng)明顯，氣溫變化傾向率為0.452oC/10a。從數(shù)值上來看，銀川市1月平均氣溫主要分布在-6°C~12°C,平均氣溫的最高值出現(xiàn)在2002年，值為-4.277C。最低值出現(xiàn)在1955年，值為-14.219C。近62年來銀川市1月的平均氣溫上升了3.2C左右。從距平上來看，銀川市近62年來1月平均氣溫的平均值為-8.195C。其中，1984年以前，氣溫大部分為負(fù)距平，之后逐漸轉(zhuǎn)為正距平，即在20世紀(jì)80年代中期，銀川市1月平均氣溫發(fā)生了明顯的突變變化。在1955年，溫度負(fù)距平達(dá)-6.02C,從90年代開始，銀川市1月平均氣溫明顯升高，正距平達(dá)1.65C,在2011年，溫度正距平高達(dá)2.43C，為顯著偏高。銀川市7月平均氣溫的年變化特征由圖2可以看到，近62年銀川市7月平均氣溫整體呈上升趨勢，平均氣溫變化幅度較大，氣溫變化傾向率為0.236C/10a。從數(shù)值上來看，銀川市1月平均氣溫主要分布在22°C~25°C,平均氣溫的最高值出現(xiàn)在2000年，值為25.745C。最低值出現(xiàn)在1979年，值為21.468C。62年來銀川市7月的平均氣溫上升了1.3C左右。從距平上來看，銀川市近62年來7月平均氣溫的平均值為23.627C。其中，1996年以前，氣溫大部分為負(fù)距平，之后逐漸轉(zhuǎn)為正距平，即在20世紀(jì)90年代中期，銀川市7月平均氣溫發(fā)生了明顯的變化。在1979年，溫度負(fù)距平達(dá)-2.16工，從21世紀(jì)初開始，銀川市7月平均氣溫明顯升高，在2000年和2010年溫度正距平都高達(dá)2.FC,為顯著偏高。相較于1月平均氣溫而言，7月平均氣溫增溫幅度較小。2.2.1銀川市1月最低氣溫的年變化特征從圖3可以發(fā)現(xiàn)，近62年銀川市1月最低氣溫在-30.6~14.1°C,整體上呈上升趨勢，氣溫變化傾向率為0.754C/10年。20世紀(jì)50年代初期至50年代中期振蕩下降，50年代中期至80年代中期變化趨勢平緩，80年代后期至21世紀(jì)初葉振蕩加劇。62年中多數(shù)年份（52/62）的1月最低氣溫在-22.7~15.4C,其次是-24.7~23.2°C的（6/62），只有3年在-26°C以下，分別是1955年、1971年和1989年，有1年在-14.5°C以上，是2002年。最低值出現(xiàn)在1955年，為-30.6C;較低值出現(xiàn)在1971年、1989年、1951年。從距平上來看，銀川市近62年來1月最低氣溫的平均值為-20.108C。在20世紀(jì)80年代初期，銀川市1月最低氣溫發(fā)生了明顯的變化。在1955年，溫度負(fù)距平達(dá)到了-10.49C,從80年代中期開始，銀川市1月最低氣溫明顯升高，正距平達(dá)3.01C,2002年，溫度正距平高達(dá)6.01C,顯著高于平均值。1月最低氣溫的距平差值最大可達(dá)16.5C,存在明顯的年際振蕩。銀川市7月最高氣溫的年變化特征從圖4中可以看到，近62年銀川市7月最高氣溫在32~39°C,整體上呈現(xiàn)升溫趨勢，但波動(dòng)很微弱，氣溫變化傾向率為0.219C/10年。62年中多數(shù)年份（56/62）7月最高氣溫值在33~37°C,只有4年在33C以下（不包含33C）,分別為1963年、1968年、1979年和1989年，2年在38C以上（不包含38C）,分別為1953年和2000年。銀川市7月最高氣溫的最高值出現(xiàn)在1953年和2000年，均為39C；1960年、2001年、2005年、2008年、2010年、2011年出現(xiàn)次高值37°C。最低值出現(xiàn)在1963年、1968年、1979年和1989年，為32°C。從距平上來看，銀川市近62年來7月最高氣溫的平均值為34.726°C。其中，在20世紀(jì)90年代末期，銀川市7月最高氣溫發(fā)生了明顯的變化。在1963年、1968年、1979年和1989年，溫度負(fù)距平達(dá)-2.73°C,從90年代末期開始，銀川市7月最高氣溫明顯升高，正距平達(dá)1.27C,在2000年，溫度正距平高達(dá)4.27C,為顯著偏高。與1月最低氣溫的變化相比，7月最高氣溫的年際振蕩不明顯。2.2.3銀川市＞32C持續(xù)天數(shù)的年變化特征從圖5可以發(fā)現(xiàn)，銀川市＞32C持續(xù)天數(shù)呈延長趨勢。由近62年銀川市＞32C持續(xù)天數(shù)序列的距平可知，銀川市近62年來＞32C持續(xù)天數(shù)的平均值為16.7d,1989年出現(xiàn)了距平的最小值,＞32C持續(xù)天數(shù)為1d,近62年銀川市＞32C持續(xù)天數(shù)于1997年發(fā)生了變化，變化后較變化前＞32C持續(xù)天數(shù)延長了13d。一個(gè)地區(qū)降水量的多寡主要取決于影響該地區(qū)的大氣環(huán)流［10］。寧夏多年的平均降水量為262mm,冬半年受從西伯利亞來的冬季風(fēng)的影響，10月至翌年4月的降水量僅僅占了全年降水量的19.4%；夏半年受印度季風(fēng)、東亞季風(fēng)和西伯利亞季風(fēng)的共同影響，5~9月的降水量占全年的80.6%。從表1可以看到，銀川市近62年來年平均降水量為155.43mm,5~9月的降水量有明顯的年際變化：通過各個(gè)年代的距平值,可以看到20世紀(jì)50年代和70年代降水量正常偏多,60年代降水量正常,80年代至21世紀(jì)初為少雨帶。從各個(gè)相連年代的比較來看,從50年代到60年代為顯著的減少趨勢,而在70年代則是顯著上升,80年代到21世紀(jì)初為顯著的減少趨勢。1981年至2012年的32年（為150.8mm）較1951年至1980年的30年平均降水量（為160.37mm）減少了19.57mm，說明在全球變化的大環(huán)境下,銀川市雨季降水量有減少的趨勢。從圖6中可以看到，降水量高值年份是1961年的287.9mm，接下來是2002年的257.3mm、1992年的248.5mm和1959年的239mm,1965年的30.4mm、降水總量最少。1965年降水總量發(fā)生減少,1971年、1981年以及2005年都有連續(xù)幾年的少雨期，總降水量呈現(xiàn)減少的趨勢。近62年來銀川市5~9月的降水總量降低了15mm左右。從距平上來看，近62年來銀川市5~9月降水總量的平均值為155.43mm。其中，1984年以前，正負(fù)距平之間波動(dòng)頻繁、振蕩幅度大，之后逐漸接近0,即在20世紀(jì)80年代中期，銀川市5~9月的降水總量發(fā)生了明顯的變化。1965年，降水總量負(fù)距平達(dá)-125mm,1959年、1961年和1992年，距平值都超過了80mm,20世紀(jì)90年代和21世紀(jì)初則基本正常。由于銀川市的氣溫和降水在1951-2012年發(fā)生了顯著的變化，這必將會(huì)影響到該地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。如前所述，銀川市近62年來的1月和7月平均氣溫、1月最低氣溫、7月最高氣溫和＞32^持續(xù)天數(shù)都呈上升趨勢,5-9月的總降水量存在下降趨勢，這種變化的影響主要有以下幾方面。（1） 隨著氣溫的不斷升高，水分蒸發(fā)量逐漸加大，降水量減少，進(jìn)一步加劇了銀川市的干旱化水平［11］，寧夏春旱在近些年發(fā)生的頻率呈增多趨勢，干旱的持續(xù)時(shí)間較往年加長，干旱的程度也進(jìn)一步加重，導(dǎo)致銀川地區(qū)農(nóng)作物成熟期的變化，即各種作物品種的熟性逐漸由早熟向中晚熟的方向發(fā)展［12-13］。（2） 氣溫升高，但降水量減少，讓銀川市農(nóng)耕區(qū)的病蟲害越發(fā)嚴(yán)重。全球氣溫升高特別是冬季溫度的升高使很多農(nóng)作物的病蟲害增加。冬季的氣候變暖導(dǎo)致農(nóng)田水分蒸發(fā)過快，使農(nóng)作物安全過冬受到影響，并且降低了冬病蟲的死亡率，冬病蟲的存活的數(shù)量大大提升，病蟲的危害大大增強(qiáng)；同時(shí)提前了農(nóng)作物害蟲的遷入期、延長了病蟲害對(duì)農(nóng)作物的危害期，這直接造成農(nóng)藥施用量加大了20%以上，甚至可能更多［14-15］。造成的更嚴(yán)重的危害是多種作物的遷飛型害蟲分布更廣、危害更大、防治更加難了［16］。另一方面，溫度升高后，一些受溫度限制害蟲的活動(dòng)范圍就會(huì)擴(kuò)大，氣溫升高后，某些病蟲的分布區(qū)域可能更加廣闊，溫室效應(yīng)使一些病蟲害發(fā)生的起始時(shí)間較原來大大提前，使多世代害蟲繁殖代數(shù)大大增加，一年中病蟲害對(duì)農(nóng)作物危害時(shí)間的延長，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害更大。（3）造成銀川市水資源供需矛盾日益突出。銀川市的水資源總量有限，隨著人口、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，城鄉(xiāng)人民生活用水以及農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生態(tài)等領(lǐng)域的用水量將會(huì)不斷的增加，這些都將進(jìn)一步加劇水資源短缺的矛盾。（4）極端天氣事件頻次增多，災(zāi)害所導(dǎo)致的損失進(jìn)一步加重［17］。沙塵暴和霜凍發(fā)生的頻次越來越多，進(jìn)入本世紀(jì)后發(fā)生頻次雖然有所減少，但凍害程度進(jìn)一步加重了。從而使極端氣候?yàn)?zāi)害更加嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境更加脆弱［18-19］。特別在近些年來，銀川市的水資源、農(nóng)作物產(chǎn)量、國民經(jīng)濟(jì)等受極端天氣事件的影響也愈發(fā)明顯氣象與國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及人民生活關(guān)系密切，在自然災(zāi)害所造成的損失中，寧夏氣象災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失占自然災(zāi)害損失的80%以上。（5）氣溫升高對(duì)銀川市區(qū)的影響會(huì)越來越顯著。高溫天氣天數(shù)的增多，人們的生活工作環(huán)境受高溫影響不再舒適，大量改善這種環(huán)境的人工制冷設(shè)備暢銷市場，如空調(diào)，冰箱等，這些制冷設(shè)備的使用，將增加城市夏季電力消耗，城市熱島效應(yīng)必然增強(qiáng)，城市的大氣污染將會(huì)進(jìn)一步加重［20］?？傊蜃兣瘞淼挠绊懛浅V泛、極其復(fù)雜和深遠(yuǎn)，涉及到地球上的每一個(gè)物種和生命群體。目前，全球變暖是如何影響生命系統(tǒng)，以及其影響程度等問題尚不知曉。因此，重視和加強(qiáng)氣象災(zāi)害的監(jiān)測、預(yù)測和評(píng)估是十分重要的，建立氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警基地，研究防御對(duì)策;建立具有較好的物理基礎(chǔ)、較強(qiáng)的監(jiān)測和預(yù)測能力、有效的服務(wù)功能的氣象災(zāi)害綜合業(yè)務(wù)服務(wù)系統(tǒng)，積極應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的情況是十分必要的。相關(guān)文獻(xiàn)】[1]IPCC.SummaryforPolicymakersofClimateChange2007:thephysicalsciencebasis.ContributionofWorkingGroupltotheFourthAssessmentReportoftheIntergovernmentalPanelonClimateChange[M].Cambridge，UK:CambridgeUniversityPress，2007:65-79.[2]ChangnonSA，RogerA，PielkJr，etal.Humanfactorsex-plaintheincreasedlossesfromweatherandclimaeextremes[J].BulletinoftheAmericanMathematicalSociety，2000，81(3):437-442.[3]李紅英，高振榮，王勝，等?近60a河西走廊極端氣溫的變化特征分析[J]?干旱區(qū)地理,2015，38(1):1-9.[4]楊志剛，杜軍，林志強(qiáng).1961-2012年西藏色林錯(cuò)流域極端氣溫事件變化趨勢[J]?生態(tài)學(xué)報(bào)，2015，35(3):613-621.[5]王瓊，張明軍，王圣杰，等.1962-2011年長江流域極端氣溫事件分析[J].地理學(xué)報(bào)，2013,68(5):611-625.[6]吳艷飛，徐羽，徐剛.安徽省糧食作物單產(chǎn)影響因子及氣象災(zāi)害損失風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，21(5):115-121.[7]張冠勝.極端氣候因素對(duì)中國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的影響[J].鄉(xiāng)村科技，2016(15):94-95.[8]劉起勇.加強(qiáng)極端氣候風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管理保護(hù)我國人群健康和安全[J].環(huán)境與健康雜志，2015(4