SRES RCP8.5情景下未來百色市芒果氣候資源空間分布特征分析

黃桂珍++梁駿++陳欣

摘要 通過區(qū)域氣候模式動力降尺度法模擬分析百色芒果生長關(guān)鍵期氣候條件。結(jié)果表明：未來2020s、2050s、2080s各時段，百色東南部熱量資源較好，西北部和西南部地區(qū)熱量資源相對較少；西北部西林、隆林和田林降水量略趨于減少，其他縣（市、區(qū)）呈現(xiàn)明顯減少趨勢；西北部西林、隆林和田林地區(qū)，日照時數(shù)趨于增多，其他縣（市、區(qū)）為明顯減少趨勢。

關(guān)鍵詞 芒果；氣候資源；動力降尺度；情景模擬；廣西百色

中圖分類號 S162.5+5 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）02-0189-02

百色市是中國芒果之鄉(xiāng)，中國最大的芒果種植基地。截至2013年，全市芒果總面積3.59萬hm2，占全國芒果總面積的26.81%。隨著全球變暖，近地層溫度增加，給芒果種植提供了有利的熱量條件，但氣候變化加劇低溫、干旱及洪澇等氣象災(zāi)害的發(fā)生，又給百色芒果生產(chǎn)帶來負面效應(yīng)[1-2]。本文應(yīng)用PRECIS系統(tǒng)，通過區(qū)域氣候模式動力降尺度方法，對百色市芒果生長關(guān)鍵期氣候做情景模擬分析，尋求百色芒果氣候資源區(qū)域分布特征和變化規(guī)律，探討百色芒果對氣候變化適應(yīng)性，為芒果種植發(fā)展提供研究基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 資料來源

在中國區(qū)域SRES情景分析的基礎(chǔ)上，利用動力降尺度方法，應(yīng)用PRECIS模擬產(chǎn)生SRES RCP8.5排放情景下廣西百色區(qū)域芒果生長關(guān)鍵期（2—7月）50 km×50 km氣候情景數(shù)據(jù)。使用的模擬氣候要素有日照時數(shù)、日平均氣溫、降水量。空間分析時段選定氣候基準時段1971—2010年、2020s（2011—2040年）、2050s（2041—2070年）和2080s（2071—2100年）。

1.2 研究方法

1.2.1 氣候情景確定。根據(jù)IPCC第4次評估報告中提出的新一代排放情景，對“典型濃度目標”中的4種情景RCP8.5、RCP6、RCP4.5及RCP2.6分別和2000年方案中的SRES A2、A1B和B1相對應(yīng)。確定以2000年SRES A2情景相對應(yīng)的RCP8.5新一代排放情景為本文主要氣候變化情景。

1.2.2 線性趨勢計算分析。用xi表示樣本量為n的某一氣候變量，用ti表示xi所對應(yīng)的時間，即

xi=a+b×ti（i=1，2，…，n）（1）

式（1）中，a為回歸常數(shù)，b為回歸系數(shù)。a和b用最小二乘法計算。

1.2.3 模型訂正。應(yīng)用廣西百色12個臺站數(shù)據(jù)，對離站點最近格點上PRECIS模擬數(shù)據(jù)訂正。其中溫度采用差值訂正法：

？駐t（k，im）=t（k，im）-tERA（k，im）（2）

式（2）中，k代表臺站編號，k=1，2，…，12；im代表月份，im=2，3，…，7。

計算結(jié)果對逐日模擬數(shù)據(jù)訂正：

coet（k，im）=tERAd（k，im）+？駐t（k，im）（3）

式（3）中，k代表臺站編號，k=1，2，…，12；im代表月份，im=2，3，…，7。

降水采用比例訂正法：

？駐pre（k，im）=pre（k，im）÷preERA（k，im）（4）

式（4）中，k代表臺站編號，k=1，2，…，12；im代表月份，im=2，3，…，7。

對逐日降水模擬數(shù)據(jù)訂正：

coep（k，im）= preERAd（k，im）×？駐pre（k，im）（5）

式（5）中，k代表臺站編號，k=1，2，…，12；im代表月份，im=2，3，…，7。

1.2.4 空間結(jié)果表達與分析。模擬結(jié)果采用ArcGIS 10軟件，結(jié)合廣西地理信息資料作空間表達，空間插值法采用反距離加權(quán)法：

F（x，y）=■ fn·Wn（x，y）（6）

式（6）中：

Wn=■（7）

dn（x，y）=■（8）

2 結(jié)果與分析

2.1 未來百色芒果生長關(guān)鍵期熱量資源空間分布特征

百色芒果生長關(guān)鍵期日平均氣溫南北兩側(cè)低、中部高。未來2020s時段，平果東北部升至25 ℃；22 ℃等溫線北移至普馱、場上、同甲、板桃、那力和邏樓鎮(zhèn)，南移至六浩、橋業(yè)、隆桑鎮(zhèn)和江圩；未來2050s時段，21 ℃等溫線移至革步、唐房、者隘、南那支、舊州鎮(zhèn)及那力，樂業(yè)和那坡變化不明顯；未來2080s時段，革步、唐房、者隘、南那支、舊州鎮(zhèn)及那力溫度升至23 ℃，者苗、安定鎮(zhèn)和福達溫度>24 ℃，具體見圖1（a）。

2.2 未來百色芒果生長關(guān)鍵期水分資源空間分布特征

百色芒果生長關(guān)鍵期降水量呈南部和東北部多、西北和中部少分布。基準時段及未來2020s、2050s、2080s各時段，東北樂業(yè)、凌云；南部那坡和德保無明顯變化。未來百色西北部西林、隆林和田林降水量呈減少趨勢，變化量不大，其他趨于明顯減少，其中平果<400 mm區(qū)域擴大，右江河谷地帶降水量600～700 mm，具體見圖1（b）。

2.3 未來百色芒果生長關(guān)鍵期光照資源空間分布特征

百色芒果生長關(guān)鍵期日照時數(shù)中部和東南部多、西北和北部少。基準時段及未來2020s、2050s、2080s各時段，東北部樂業(yè)、凌云，南部那坡和德保、平果部分無明顯變化；未來百色西北部西林、隆林和田林日照時數(shù)呈增多趨勢。其他地區(qū)日照時數(shù)呈明顯減少趨勢，具體見圖1（c）。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

百色芒果生長關(guān)鍵期，日平均氣溫南北兩側(cè)低，中部高；降水量南部和東北地區(qū)多、西北和中部地區(qū)少；日照時數(shù)中部和東南部地區(qū)多、西北和北部地區(qū)少。未來2020s、2050s、2080s各時段，樂業(yè)和那坡氣溫變化不大，基準時段，百色東南部熱量資源較好，西北部和西南部地區(qū)熱量資源較少。基準時段及未來2020s、2050s、2080s各時段，降水量東北部那坡和德保無明顯變化；未來百色西北部西林、隆林和田林降水量略趨于減少；其他明顯減少；東北部樂業(yè)、凌云，南部那坡和德保、平果部分日照時數(shù)無明顯變化，未來百色西北部西林、隆林和田林日照時數(shù)趨于增多，其他地區(qū)明顯減少[3-4]。

3.2 討論

由于芒果生長發(fā)育對氣象條件的要求較嚴，因而要充分掌握當?shù)剞r(nóng)業(yè)氣候資源特征及變化規(guī)律，選擇適宜百色市的優(yōu)良品種，在氣候適宜區(qū)開展大規(guī)模種植，加強氣候條件次之地區(qū)種植管理技術(shù)，開展芒果生長關(guān)鍵期農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)，做好災(zāi)害性天氣預(yù)報及氣候論證[5-6]。同時，還要發(fā)展深加工配套產(chǎn)業(yè)，形成百色市芒果生產(chǎn)加工一條龍，以促進當?shù)孛⒐a(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

4 參考文獻

[1] 許吟隆，吳紹洪，吳建國，等.氣候變化對中國生態(tài)和人體健康的影響與適應(yīng)[M].北京：科學出版社，2013.

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