鄯善縣葡萄田間氣象要素變化規律分析

曹燕 黃霄霞

（鄯善縣氣象局，新疆 鄯善 838200）

新疆維吾爾自治區地處我國西北內陸，遠離海洋，四周又有高山環繞，海洋上的濕潤氣流很難到達，所以當地雨量少，氣候干燥［1-2］。這里的氣溫日夜變化很大，尤其是夏季，白天烈日炙烤，氣溫較高。鄯善縣位于新疆鄯善盆地中部，是我國夏季氣溫最高的區域。這里氣候干燥，年降雨量少，日照時間長，無霜期長，晝夜溫差大，一般引來天山雪水灌溉作物，這種獨特的自然條件十分有利于葡萄生長和葡萄糖分的高度濃縮。當地葡萄一般在7—9月成熟，但由于有早熟和晚熟2個品種，所以成熟時間稍有差異［3-5］。例如，早熟葡萄品種一般在6月底至7月初成熟，晚熟葡萄品種一般在10月成熟。8月是鄯善縣葡萄成熟比較集中的季節［6-8］。下面依據2020年鄯善縣葡萄果園實景氣象觀測站數據，對當地葡萄園的氣溫與地溫變化規律進行分析，并結合觀測數據研究平均氣溫、極大風速等對葡萄園10 cm地溫的相關性，以期為當地葡萄種植與生產提供一定參考。

1 鄯善縣氣象特征概況

鄯善縣位于天山東部南麓的吐魯番盆地東側，北與木壘縣、奇臺縣為鄰，東經七克臺鎮連接哈密市七角井鄉，西部吐峪溝蘇貝希村與吐魯番市勝金鄉接壤，南部經南湖戈壁至覺羅塔格與若羌縣、尉犁縣為界。鄯善縣總面積39 800 km2，約占新疆維吾爾自治區總面積的2.5%。

鄯善縣地處亞洲腹部，由于遠離海洋、群山環繞、地貌復雜，形成了獨特的氣候。鄯善縣夏熱（7月平均氣溫29.2～33.0℃，曾出現過48.0℃高溫）、冬冷（1月平均氣溫-10.0～11.0℃，出現過-29.7℃最低氣溫），春旱干燥（年降水量17.6～25.3 mm，但蒸發量極大，為2 751.0～3 216.6 mm），熱量豐富（≥10℃積溫為4 522.6～5 48.9℃），日照充足（日照時間2 900～3 100 h），晝夜溫差大（平均日較差14.3～15.9℃，最大可達26.6℃），無霜期長（192～224 d）。當地氣候對于棉花、葡萄和甜西瓜的生長發育極為有利，尤其是有利于提高葡萄、甜西瓜的品質。含糖量測定結果表明，葡萄23%以上，最高達31%；甜瓜12%以上，最高達18%。

2 鄯善縣葡萄園氣溫全年變化規律

2.1 數據來源

鄯善縣氣象數據來自鄯善縣氣象局，通過葡萄果園實景氣象觀測站采集2020年全年的氣溫數據，同時獲取葡萄園不同土層深度的地溫數據，分別選取了葡萄園10、15、20、40 cm的地溫數據。為了便于分析全年及各月間氣溫、地溫之間的變化規律，將每日的氣溫、地溫數據按照月份進行統計計算，以取其平均值作為當月的溫度數據。選取的溫度數據中氣溫數據包括月平均氣溫、月平均最高氣溫、月平均最低氣溫，風速數據選取月平均極大風速，地溫數據分別選取月平均10 cm地溫、月平均15 cm地溫、月平均20 cm地溫、月平均40 cm地溫。

2.2 數據分析

從鄯善縣葡萄果園實景氣象觀測站數據可以看出（見表1），葡萄園平均氣溫高于15℃的月份有6個，其中平均氣溫最高為28.391 1℃，出現在2020年7月；平均氣溫最低為-12.145 2℃，出現在2020年1月。葡萄園月最高氣溫出現在8月，最高為38.377 4℃；葡萄園月最低氣溫出現在1月，最低為-17.361 5℃。平均氣溫溫差為40.536 3℃，最高氣溫和最低氣溫相差55.738 9℃（見圖1）。

圖1 2020年鄯善縣葡萄園氣溫變化趨勢圖

表1 2020年鄯善縣葡萄園田間氣溫年際數據

3 葡萄園不同深度地溫變化規律

從鄯善縣葡萄果園實景氣象觀測站不同土壤深度地溫數據可以看出（見表1），葡萄園10 cm地溫最大值為29.525 3℃，出現在8月，低溫最低值為-3.748 1℃，出現在12月，平均為14.450 1℃；葡萄園15 cm地溫最大值為29.079 4℃，出現在8月，地溫最低值為-2.443 8℃，出現在12月，平均為14.516 4℃；葡萄園20 cm地溫最大值為28.563 4℃，出現在8月，低溫最低值為-0.901 7℃，出現在12月，平均為14.642 9℃；葡萄園40 cm地溫最大值為28.023 5℃，出現在8月，低溫最低值為0.265 8℃，出現在12月，平均為15.373 8℃。不同深度土壤地溫值如圖2所示。由圖2可以看出，2020年鄯善縣葡萄園的平均氣溫最高值出現在7月，而10、15、20、40 cm土層地溫最高值出現在8月，說明氣溫對葡萄園土壤地溫的影響具有一定的延后性。同時，從10～40 cm的土壤垂直方向看，地溫具有逐級升高的趨勢，說明深部土壤受外表氣溫變化影響相對較小，保溫效應更強。

圖2 2020年鄯善縣葡萄園不同深度地溫變化趨勢

4 不同月份風速變化特點

葡萄園的蒸發受到地面溫度影響，同時與地表風速有關，蒸發量又影響當地的葡萄品質［9-10］。鄯善縣葡萄園地表極大風速變化如圖3所示。地面極大風速較大的月份主要集中在3—9月，平均值的最大值出現在5月，月風速極大值平均為8.729 0 m/s，月極大風速的最小值是12月和1月，分別為3.896 7 m/s和3.334 6 m/s，每月地面極大風速平均值整體變化較小，夏季風速較大可能與不同區域溫差和地形導致的氣壓變化有關。這個特征與平均氣溫、地面10 cm平均氣溫變化規律基本一致。

圖3 2020年鄯善縣葡萄園極大風速變化圖

5 氣溫、風速與地溫的相關性分析

由圖4和表2可以看出，月平均氣溫與葡萄園月平均10 cm地溫相關性為0.981，顯著性極高；月極大風速與葡萄園月平均10 cm地溫相關性為0.894，也具有較高的顯著性。但是總體而言，地面氣溫對10 cm土壤地溫的影響更大。

表2 氣溫、風速與地溫相關性分析

圖4 月平均氣溫、極大風速對地面10 cm地溫的相關性

6 結論

通過對鄯善縣葡萄果園實景氣象觀測站數據進行統計分析，發現2020年鄯善縣葡萄園的平均氣溫溫差為40.536 3℃，最高氣溫和最低氣溫相差55.738 9℃；2020年鄯善縣葡萄園平均氣溫最高值出現在7月，土壤地溫最高值出現在8月，氣溫對葡萄園土壤地溫的影響具有一定的延后性，土壤垂直方向地溫具有逐級升高的趨勢；月平均氣溫與葡萄園月平均10 cm地溫顯著性極高，月極大風速與葡萄園月平均10 cm地溫也具有較高的顯著性，總體上地面氣溫對10 cm土壤地溫的影響更大。