李孌+李嬌
摘要:本文利用開原市1955年~2010年逐日平均氣溫資料,采用5日滑動平均法確定穩定通過≥0℃和≥10℃的初終日期,并分別計算初終日期間的活動積溫作為≥0℃和≥10℃積溫,從而分析研究了開原主要界限溫度初始日期變化、終止日期變化、持續天數和積溫變化特征。
關鍵詞:界限溫度;初終日;積溫;變化
中圖分類號:P467文獻標識碼:A文章編號:1674-0432(2014)-01-70-2
界限溫度對農業生產具有重要意義。日平均氣溫穩定≥0℃的時段通常稱為農耕期,穩定通過0℃期間的積溫用來反映一個地區農事季節內的熱量資源;而日平均氣溫穩定通過10℃的日期是春季喜溫作物開始播種與生長,喜涼作物開始迅速生長的臨界溫度。因此,不同的界限溫度及其持續日數,可用以分析、評價一個地區不同類型作物的可能生長期、可供利用的總熱量及對農業生產的影響。
近年來,全球氣溫都在不同程度地變化,與環境相適應是自然法則的結果,各地方的一些作物的生長季,界限溫度和熱量資源也隨著環境的變化而適當調整,發生了明顯的改變。所以根據當地氣溫的變化,采用各種測量統計指標,研究植物的各種生長指標的變化特點,采取有效措施進行調整種植結構,對于指導農業生產,保糧食豐產和增產具有十分重要的意義。
1資料與方法
1.1資料選取
選取開原市1955年~2010年逐日平均氣溫資料,采用5日滑動平均法確定穩定通過≥0℃和≥10℃初終日期,分別計算初終日期間的活動積溫作為≥0℃和≥10℃積溫。
1.2溫度初終日期的確定
為了消除日平均氣溫逐日變化的不穩定波動,顯示出溫度變化的平穩性,采取5日滑動平均法,來確定某一年份穩定通過某界限溫度的初終日期。從1年的5天滑動平均氣溫序列中,選取≥某界限溫度持續時間最長的一段;選取該時段的起始值,由組成該5天滑動平均溫度中,選取第一個日平均溫度≥該界限溫度的日期,此日期即為穩定通過該界限溫度的初始日期。選取該時段的結束值,由組成該5日滑動平均溫度的5天中,選取最后一個日平均溫度≥該界限溫度的日期,此日期即為穩定通過該界限溫度的終止日期。
初終日期序列的建立:1月1日記為1,1月2日記為2,以此類推,建立1955年~2010年初終日期序列。
1.3統計方法
一是趨勢分析采用線性傾向率;二是每5年進行階段性分析。
2結果與分析
2.1初始日期變化
春季日平均氣溫穩定通過0℃的初日,表示寒冬已過,土壤解凍,春耕開始。小麥、油菜已開始返青扎根,果木開始萌動。開原地區≥0℃平均初始日期出現在3月22日,最早出現日期為3月5日(1990、2002、2008年),最晚為4月10日( 1993年)(圖1a)。
春季日平均氣溫穩定通過10℃的初日是一般喜溫作物生長的開始,也是喜涼作物積極生長的開始,多年生作物開始以較快的速度積累干物質。開原地區≥10℃平均初始日期出現在4月24日,最早出現在4月3日(1998年),最晚出現在5月17日(1972年)(圖1b)。
開原≥0℃和≥10℃初始日期序列變化特征(圖1)可已看出:1955年~2010年≥0℃和≥10℃初始日期序列均呈下降趨勢,線性趨勢分別為:-1.77天/10年和-0.64天/10年。穩定通過0℃、10℃初日雖然年際波動較大,但總體而言出現日期趨于變早。
2.2終止日期變化
秋季0℃穩定終止時,土壤開始凍結,田間耕作停止,小麥、油菜停止生長,開始進入越冬期。≥0℃平均終止日期出現在11月7日,最早出現日期為10月21日(1974、1982年),最晚為11月21日(1957、1971、1975年)(圖2a)。
日平均氣溫降至10℃以下時,喜涼作物光合作用顯著減弱,喜溫作物停止生長。≥10℃平均終止日期出現在10月6日,最早出現在9月23日(1957年),最晚出現在10月19日(2006年)(圖2b)。
圖3持續日數變化特征及線性趨勢(a:≥0℃;b:≥10℃)2.3.2喜溫作物生長期(氣溫≥10℃)持續日數日平均氣溫≥10℃時,這個溫度正適合如水稻、玉米、大豆、高粱和花生等大多數喜溫作物的發芽生長,隨溫度升高作物加速生長。10℃是絕大多數喬木樹種發芽和枯萎界限溫度,即10℃氣溫持續期間是各類作物光合作用制造干物質較為有利的時期,該時期為喜溫作物生長期。
開原市地區≥10℃氣溫平均持續日數為166天。由圖3(b)可以看出,其持續日數最長的年份為1998年,達到198天;最短為1972年,持續日數僅有139天。年代際變化如表1所示,60、70年代為164天左右,80年代和90年代分別為167、168天。至21世紀,≥10℃氣溫的持續日數略有增長為169.3d。可見喜溫作物的生長期從70年代開始是一個逐漸增加的過程。可見穩定≥10℃的持續日數的增加并不顯著。
2.4積溫變化
2.4.1≥0℃積溫變化積溫是溫度的積累,代表某一時段總熱量。開原市地區≥0℃積溫平均為3693℃。最多出現在1998年,為4063℃;最少出現在1976年,為3326℃。分析其年代際變化(表1),20世紀60年代≥0℃積溫為3635℃,70年代為3551℃,80年代為3635℃,90年代為3751℃,到了21世紀已增至3873℃。1955年~2010年≥0℃積溫總體上呈現起伏式遞增趨勢(圖4a),可見≥0℃積溫增加是非常顯著的。
2.4.2≥10℃積溫變化開原市地區≥10℃積溫平均為3264℃。1998年熱量條件最好,3834℃;1972年熱量條件最差,不足2700℃。分析各年代際變化(表1),20世紀50~60年代分別為3330℃和3218℃;70年代最少為3132℃;80年代≥0℃積溫為3241℃;90年代為3349℃。2000年~2010年平均為3400℃,與20世紀70年代相比,增多129℃。可見≥10℃積溫增加是顯著的。
3結語
通過對近55年來開原市逐日平均氣溫資料分析統計,初日≥0℃持續日數、≥10℃持續日數呈逐年增加趨勢,≥0℃積溫、≥10℃積溫初日逐年提前,終日逐年延后,1955年~ 2010年積溫總體上呈現起伏式遞增趨勢,增加是非常顯著的。在全球變暖的大背景下,積溫也相應逐年增加,這就使得作物生長時間變長,促使作物快速生長。熱量條件的充分保障對調整農作物品種結構、增加單位面積的生物產量和經濟產量十分有利。
參考文獻
[1]中國氣象局編.農業氣象觀測規范[M].氣象出版社, 1993.
[2]孫鳳華,趙春雨.遼寧近百年氣溫變化基本特征分析[J].遼寧氣象,2002.
[3]李崇銀.氣候動力學引論[M].北京:氣象出版社,1995.
作者簡介:李孌,鐵嶺市氣象局,研究方向:氣象預報。endprint
摘要:本文利用開原市1955年~2010年逐日平均氣溫資料,采用5日滑動平均法確定穩定通過≥0℃和≥10℃的初終日期,并分別計算初終日期間的活動積溫作為≥0℃和≥10℃積溫,從而分析研究了開原主要界限溫度初始日期變化、終止日期變化、持續天數和積溫變化特征。
關鍵詞:界限溫度;初終日;積溫;變化
中圖分類號:P467文獻標識碼:A文章編號:1674-0432(2014)-01-70-2
界限溫度對農業生產具有重要意義。日平均氣溫穩定≥0℃的時段通常稱為農耕期,穩定通過0℃期間的積溫用來反映一個地區農事季節內的熱量資源;而日平均氣溫穩定通過10℃的日期是春季喜溫作物開始播種與生長,喜涼作物開始迅速生長的臨界溫度。因此,不同的界限溫度及其持續日數,可用以分析、評價一個地區不同類型作物的可能生長期、可供利用的總熱量及對農業生產的影響。
近年來,全球氣溫都在不同程度地變化,與環境相適應是自然法則的結果,各地方的一些作物的生長季,界限溫度和熱量資源也隨著環境的變化而適當調整,發生了明顯的改變。所以根據當地氣溫的變化,采用各種測量統計指標,研究植物的各種生長指標的變化特點,采取有效措施進行調整種植結構,對于指導農業生產,保糧食豐產和增產具有十分重要的意義。
1資料與方法
1.1資料選取
選取開原市1955年~2010年逐日平均氣溫資料,采用5日滑動平均法確定穩定通過≥0℃和≥10℃初終日期,分別計算初終日期間的活動積溫作為≥0℃和≥10℃積溫。
1.2溫度初終日期的確定
為了消除日平均氣溫逐日變化的不穩定波動,顯示出溫度變化的平穩性,采取5日滑動平均法,來確定某一年份穩定通過某界限溫度的初終日期。從1年的5天滑動平均氣溫序列中,選取≥某界限溫度持續時間最長的一段;選取該時段的起始值,由組成該5天滑動平均溫度中,選取第一個日平均溫度≥該界限溫度的日期,此日期即為穩定通過該界限溫度的初始日期。選取該時段的結束值,由組成該5日滑動平均溫度的5天中,選取最后一個日平均溫度≥該界限溫度的日期,此日期即為穩定通過該界限溫度的終止日期。
初終日期序列的建立:1月1日記為1,1月2日記為2,以此類推,建立1955年~2010年初終日期序列。
1.3統計方法
一是趨勢分析采用線性傾向率;二是每5年進行階段性分析。
2結果與分析
2.1初始日期變化
春季日平均氣溫穩定通過0℃的初日,表示寒冬已過,土壤解凍,春耕開始。小麥、油菜已開始返青扎根,果木開始萌動。開原地區≥0℃平均初始日期出現在3月22日,最早出現日期為3月5日(1990、2002、2008年),最晚為4月10日( 1993年)(圖1a)。
春季日平均氣溫穩定通過10℃的初日是一般喜溫作物生長的開始,也是喜涼作物積極生長的開始,多年生作物開始以較快的速度積累干物質。開原地區≥10℃平均初始日期出現在4月24日,最早出現在4月3日(1998年),最晚出現在5月17日(1972年)(圖1b)。
開原≥0℃和≥10℃初始日期序列變化特征(圖1)可已看出:1955年~2010年≥0℃和≥10℃初始日期序列均呈下降趨勢,線性趨勢分別為:-1.77天/10年和-0.64天/10年。穩定通過0℃、10℃初日雖然年際波動較大,但總體而言出現日期趨于變早。
2.2終止日期變化
秋季0℃穩定終止時,土壤開始凍結,田間耕作停止,小麥、油菜停止生長,開始進入越冬期。≥0℃平均終止日期出現在11月7日,最早出現日期為10月21日(1974、1982年),最晚為11月21日(1957、1971、1975年)(圖2a)。
日平均氣溫降至10℃以下時,喜涼作物光合作用顯著減弱,喜溫作物停止生長。≥10℃平均終止日期出現在10月6日,最早出現在9月23日(1957年),最晚出現在10月19日(2006年)(圖2b)。
圖3持續日數變化特征及線性趨勢(a:≥0℃;b:≥10℃)2.3.2喜溫作物生長期(氣溫≥10℃)持續日數日平均氣溫≥10℃時,這個溫度正適合如水稻、玉米、大豆、高粱和花生等大多數喜溫作物的發芽生長,隨溫度升高作物加速生長。10℃是絕大多數喬木樹種發芽和枯萎界限溫度,即10℃氣溫持續期間是各類作物光合作用制造干物質較為有利的時期,該時期為喜溫作物生長期。
開原市地區≥10℃氣溫平均持續日數為166天。由圖3(b)可以看出,其持續日數最長的年份為1998年,達到198天;最短為1972年,持續日數僅有139天。年代際變化如表1所示,60、70年代為164天左右,80年代和90年代分別為167、168天。至21世紀,≥10℃氣溫的持續日數略有增長為169.3d。可見喜溫作物的生長期從70年代開始是一個逐漸增加的過程。可見穩定≥10℃的持續日數的增加并不顯著。
2.4積溫變化
2.4.1≥0℃積溫變化積溫是溫度的積累,代表某一時段總熱量。開原市地區≥0℃積溫平均為3693℃。最多出現在1998年,為4063℃;最少出現在1976年,為3326℃。分析其年代際變化(表1),20世紀60年代≥0℃積溫為3635℃,70年代為3551℃,80年代為3635℃,90年代為3751℃,到了21世紀已增至3873℃。1955年~2010年≥0℃積溫總體上呈現起伏式遞增趨勢(圖4a),可見≥0℃積溫增加是非常顯著的。
2.4.2≥10℃積溫變化開原市地區≥10℃積溫平均為3264℃。1998年熱量條件最好,3834℃;1972年熱量條件最差,不足2700℃。分析各年代際變化(表1),20世紀50~60年代分別為3330℃和3218℃;70年代最少為3132℃;80年代≥0℃積溫為3241℃;90年代為3349℃。2000年~2010年平均為3400℃,與20世紀70年代相比,增多129℃。可見≥10℃積溫增加是顯著的。
3結語
通過對近55年來開原市逐日平均氣溫資料分析統計,初日≥0℃持續日數、≥10℃持續日數呈逐年增加趨勢,≥0℃積溫、≥10℃積溫初日逐年提前,終日逐年延后,1955年~ 2010年積溫總體上呈現起伏式遞增趨勢,增加是非常顯著的。在全球變暖的大背景下,積溫也相應逐年增加,這就使得作物生長時間變長,促使作物快速生長。熱量條件的充分保障對調整農作物品種結構、增加單位面積的生物產量和經濟產量十分有利。
參考文獻
[1]中國氣象局編.農業氣象觀測規范[M].氣象出版社, 1993.
[2]孫鳳華,趙春雨.遼寧近百年氣溫變化基本特征分析[J].遼寧氣象,2002.
[3]李崇銀.氣候動力學引論[M].北京:氣象出版社,1995.
作者簡介:李孌,鐵嶺市氣象局,研究方向:氣象預報。endprint
摘要:本文利用開原市1955年~2010年逐日平均氣溫資料,采用5日滑動平均法確定穩定通過≥0℃和≥10℃的初終日期,并分別計算初終日期間的活動積溫作為≥0℃和≥10℃積溫,從而分析研究了開原主要界限溫度初始日期變化、終止日期變化、持續天數和積溫變化特征。
關鍵詞:界限溫度;初終日;積溫;變化
中圖分類號:P467文獻標識碼:A文章編號:1674-0432(2014)-01-70-2
界限溫度對農業生產具有重要意義。日平均氣溫穩定≥0℃的時段通常稱為農耕期,穩定通過0℃期間的積溫用來反映一個地區農事季節內的熱量資源;而日平均氣溫穩定通過10℃的日期是春季喜溫作物開始播種與生長,喜涼作物開始迅速生長的臨界溫度。因此,不同的界限溫度及其持續日數,可用以分析、評價一個地區不同類型作物的可能生長期、可供利用的總熱量及對農業生產的影響。
近年來,全球氣溫都在不同程度地變化,與環境相適應是自然法則的結果,各地方的一些作物的生長季,界限溫度和熱量資源也隨著環境的變化而適當調整,發生了明顯的改變。所以根據當地氣溫的變化,采用各種測量統計指標,研究植物的各種生長指標的變化特點,采取有效措施進行調整種植結構,對于指導農業生產,保糧食豐產和增產具有十分重要的意義。
1資料與方法
1.1資料選取
選取開原市1955年~2010年逐日平均氣溫資料,采用5日滑動平均法確定穩定通過≥0℃和≥10℃初終日期,分別計算初終日期間的活動積溫作為≥0℃和≥10℃積溫。
1.2溫度初終日期的確定
為了消除日平均氣溫逐日變化的不穩定波動,顯示出溫度變化的平穩性,采取5日滑動平均法,來確定某一年份穩定通過某界限溫度的初終日期。從1年的5天滑動平均氣溫序列中,選取≥某界限溫度持續時間最長的一段;選取該時段的起始值,由組成該5天滑動平均溫度中,選取第一個日平均溫度≥該界限溫度的日期,此日期即為穩定通過該界限溫度的初始日期。選取該時段的結束值,由組成該5日滑動平均溫度的5天中,選取最后一個日平均溫度≥該界限溫度的日期,此日期即為穩定通過該界限溫度的終止日期。
初終日期序列的建立:1月1日記為1,1月2日記為2,以此類推,建立1955年~2010年初終日期序列。
1.3統計方法
一是趨勢分析采用線性傾向率;二是每5年進行階段性分析。
2結果與分析
2.1初始日期變化
春季日平均氣溫穩定通過0℃的初日,表示寒冬已過,土壤解凍,春耕開始。小麥、油菜已開始返青扎根,果木開始萌動。開原地區≥0℃平均初始日期出現在3月22日,最早出現日期為3月5日(1990、2002、2008年),最晚為4月10日( 1993年)(圖1a)。
春季日平均氣溫穩定通過10℃的初日是一般喜溫作物生長的開始,也是喜涼作物積極生長的開始,多年生作物開始以較快的速度積累干物質。開原地區≥10℃平均初始日期出現在4月24日,最早出現在4月3日(1998年),最晚出現在5月17日(1972年)(圖1b)。
開原≥0℃和≥10℃初始日期序列變化特征(圖1)可已看出:1955年~2010年≥0℃和≥10℃初始日期序列均呈下降趨勢,線性趨勢分別為:-1.77天/10年和-0.64天/10年。穩定通過0℃、10℃初日雖然年際波動較大,但總體而言出現日期趨于變早。
2.2終止日期變化
秋季0℃穩定終止時,土壤開始凍結,田間耕作停止,小麥、油菜停止生長,開始進入越冬期。≥0℃平均終止日期出現在11月7日,最早出現日期為10月21日(1974、1982年),最晚為11月21日(1957、1971、1975年)(圖2a)。
日平均氣溫降至10℃以下時,喜涼作物光合作用顯著減弱,喜溫作物停止生長。≥10℃平均終止日期出現在10月6日,最早出現在9月23日(1957年),最晚出現在10月19日(2006年)(圖2b)。
圖3持續日數變化特征及線性趨勢(a:≥0℃;b:≥10℃)2.3.2喜溫作物生長期(氣溫≥10℃)持續日數日平均氣溫≥10℃時,這個溫度正適合如水稻、玉米、大豆、高粱和花生等大多數喜溫作物的發芽生長,隨溫度升高作物加速生長。10℃是絕大多數喬木樹種發芽和枯萎界限溫度,即10℃氣溫持續期間是各類作物光合作用制造干物質較為有利的時期,該時期為喜溫作物生長期。
開原市地區≥10℃氣溫平均持續日數為166天。由圖3(b)可以看出,其持續日數最長的年份為1998年,達到198天;最短為1972年,持續日數僅有139天。年代際變化如表1所示,60、70年代為164天左右,80年代和90年代分別為167、168天。至21世紀,≥10℃氣溫的持續日數略有增長為169.3d。可見喜溫作物的生長期從70年代開始是一個逐漸增加的過程。可見穩定≥10℃的持續日數的增加并不顯著。
2.4積溫變化
2.4.1≥0℃積溫變化積溫是溫度的積累,代表某一時段總熱量。開原市地區≥0℃積溫平均為3693℃。最多出現在1998年,為4063℃;最少出現在1976年,為3326℃。分析其年代際變化(表1),20世紀60年代≥0℃積溫為3635℃,70年代為3551℃,80年代為3635℃,90年代為3751℃,到了21世紀已增至3873℃。1955年~2010年≥0℃積溫總體上呈現起伏式遞增趨勢(圖4a),可見≥0℃積溫增加是非常顯著的。
2.4.2≥10℃積溫變化開原市地區≥10℃積溫平均為3264℃。1998年熱量條件最好,3834℃;1972年熱量條件最差,不足2700℃。分析各年代際變化(表1),20世紀50~60年代分別為3330℃和3218℃;70年代最少為3132℃;80年代≥0℃積溫為3241℃;90年代為3349℃。2000年~2010年平均為3400℃,與20世紀70年代相比,增多129℃。可見≥10℃積溫增加是顯著的。
3結語
通過對近55年來開原市逐日平均氣溫資料分析統計,初日≥0℃持續日數、≥10℃持續日數呈逐年增加趨勢,≥0℃積溫、≥10℃積溫初日逐年提前,終日逐年延后,1955年~ 2010年積溫總體上呈現起伏式遞增趨勢,增加是非常顯著的。在全球變暖的大背景下,積溫也相應逐年增加,這就使得作物生長時間變長,促使作物快速生長。熱量條件的充分保障對調整農作物品種結構、增加單位面積的生物產量和經濟產量十分有利。
參考文獻
[1]中國氣象局編.農業氣象觀測規范[M].氣象出版社, 1993.
[2]孫鳳華,趙春雨.遼寧近百年氣溫變化基本特征分析[J].遼寧氣象,2002.
[3]李崇銀.氣候動力學引論[M].北京:氣象出版社,1995.
作者簡介:李孌,鐵嶺市氣象局,研究方向:氣象預報。endprint