福清市極端氣溫變化趨勢分析及對農業生產的影響

摘 要：利用1991—2023年福清市逐月極端最高/最低氣溫資料，選擇一元線性回歸法和距平法分析福清市極端氣溫變化趨勢，并探討對農業生產的影響。結果表明：福清市年極端最高氣溫主要出現在6—9月，以7月出現頻率最高，6月最低，極端最低氣溫主要在每年的12月至翌年2月，以1月出現頻率最高，2月最低；福清市極端最高、最低氣溫均以上升趨勢為主，線性變化傾向率分別為0.796、0.387 ℃/10年，前者增幅明顯高于后者；福清市極端最高氣溫和極端最低氣溫均較高，大都以正值為主，使得全市極端氣溫較差較小，最小值為29.9 ℃，最高值為37.5 ℃，平均值為32.9 ℃；福清市高溫日數以上升趨勢為主，線性變化傾向率為2.436 d/10年，低溫日數以下降趨勢為主，線性變化傾向率為-0.528 d/10年，下降趨勢并不顯著，高溫和低溫天氣的出現均會影響農業生產。

關鍵詞：極端氣溫；變化趨勢；農業生產；福清市

中圖分類號：P467 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）06–0-03

由于全球氣候變暖現象不斷加劇，因溫度上升引發的高溫干旱、強寒潮和暴洪等極端災害性天氣頻繁出現。預測極端天氣氣候事件的難度較大，加上突發性強、破壞性大，對區域農業發展、人們生活、社會經濟建設等均會產生不同程度的影響，不利于區域的可持續發展。IPCC第六次評估報告指出，2010—2019年全球表面溫度平均升高1.07 ℃，并指出未來20年內，全球地表溫度上升幅度在1.5～2.0 ℃之間，氣候變化和天氣變暖速度加劇[1]。

根據世界氣象組織報告，21世紀初，由于極端天氣和氣候事件的出現導致全球死亡人數超過37萬人。極端高溫天氣出現頻率和強度均有上升，極端低溫天氣出現頻率下降，且造成的損失和危害不斷加強。因此，對極端氣溫變化進行研究引起了人們的高度關注，并得出了很多有意義的研究結論[2-5]。

福清市位于福建省東部、福州市南部，地處閩東山地與閩東南沿海丘陵平原過渡地帶，屬于南亞熱帶海洋性氣候[6]。由于全球氣候變化的作用，該地氣候也發生了改變，使得極端天氣事件頻繁出現，對農業生產的影響進一步加劇。因此，通過分析當地極端氣溫變化趨勢，揭示福清市極端氣溫變化特征，為強化風險調控和調整農業生產布局提供決策依據[7-14]。

1 研究資料和方法

利用1991—2023年福清市逐月極端最高/最低氣溫資料，選擇一元線性回歸法和距平法分析福清市極端氣溫變化趨勢，并探討高溫和低溫霜凍天氣對農業生產的影響。

2 極端氣溫基本氣候事實

經過統計分析，福清市年極端最高氣溫主要出現在6—9月，其中，極端最高氣溫出現的6、7、8、9月的年份分別有1、17、12、3年，分別占年極端最高氣溫的3.0%、51.5%、36.4%、9.1%，尤其是極端最高氣溫在7月出現頻率最高，6月出現極端最高氣溫的頻率最低。在研究時段內，福清市極端最高氣溫的極值為38.4 ℃，出現在2014年8月，年極端最高氣溫處于34.0～38.4℃之間，平均極端最高氣溫為36.0 ℃，尤其是年極端最高氣溫超過36.0 ℃的有13年，占39.4%。

福清市極端最低氣溫主要在每年的12月至翌年2月出現，其中，12、1和2月的極端最低氣溫分別有8、18、7年，分別占年極端最低氣溫的24.2%、54.5%、21.3%，尤其是極端最低氣溫在1月出現的頻率最高，2月最低。在研究時段內，福清市極端最低氣溫的極值為-0.7 ℃（表1），出現在2016年1月，年極端最低氣溫處于-0.7～6.3 ℃之間，極端最低氣溫的平均值為3.1 ℃。

3 極端氣溫的年際變化

3.1 極端最高氣溫

1991—2023年福清市極端最高氣溫的平均值為36.0 ℃，其中，極端最高氣溫的高值為38.4 ℃（2014年），低值為34.0 ℃（1999年），兩者相差4.4 ℃。近33年福清市極端最高氣溫整體以上升趨勢為主，線性變化傾向率為0.796 ℃/10年，上升趨勢極為顯著。結合平均值，在2012年之前，除極個別年份外，福清市大部分極端高溫在平均線以下，從2013年往后，除2015年外，其余年份極端高溫均超出平均值。

結合曲線圖（圖1），1991—1997年，福清市極端最高氣溫以小幅度下降趨勢為主；1997—2005年極端最高氣溫呈現出快速增加趨勢；2005—2012年極端最高氣溫先快速下降后下降趨勢平穩；從2012年往后，極端最高氣溫以波動增加趨勢為主。

3.2 極端最低氣溫

1991—2023年，福清市極端最低氣溫的平均值為3.1 ℃，其中，最低氣溫的高值為6.3 ℃（2019年），低值只有-0.7 ℃（2016年），兩者之間相差7.0 ℃。近33年福清市年極端最低氣溫整體呈現出上升趨勢，線性變化傾向率為0.387 ℃/10年，且年極端最低氣溫在多年平均值上下來回波動。結合曲線圖（圖2），福清市極端最低氣溫整體以波動增加趨勢為主。

4 極端氣溫的年較差

一年內，年極端最高氣溫的高值與年極端最低氣溫的低值差稱為極端氣溫年較差。福清市極端最高氣溫和極端最低氣溫均較高，大都以正值為主，使得全市極端氣溫較差較小，最小值為29.9 ℃，最高值為37.5 ℃，平均值為32.9 ℃。

根據福清市極端氣溫年較差的變化發現，在2015年之前，25年中有13年為負距平，占52%，說明2015年之前，福清市極端氣溫年較差小占主導地位，25年距平平均值為-0.3 ℃，這段時間內還有兩年的極端氣溫年較差為0，說明氣溫年較差與年較差平均值相等；2016—2023年，10年中有6年為正距平，占60%，說明該時期內的極端氣溫年較差增大占主導地位，10年距平的平均值為0.8 ℃。

5 高溫、低溫對農業生產的影響與對策

5.1 高溫災害特征及對農業生產的影響

通過對1991—2023年福清市年超過35.0 ℃的高溫日數進行分析，福清市高溫日數整體呈現出增加的趨勢，線性變化傾向率為2.436 d/10年，研究時段內共增加8.0 d，增加趨勢極為顯著。近33年來，福清市年平均高溫日數為4.3 d，其中，年高溫日數的最大值為15.0 d（2022年），而1991、1994、1997、1999年沒有高溫

天氣出現。尤其是2002年之前，福清市的高溫日數出現頻率較低，從2002年往后則呈現出波動上升趨勢（圖3）。持續高溫天氣的出現，會對稻谷作物、茶葉、水果等農作物的生長發育產生影響，一旦遇到高溫天氣會延緩作物生長速度，同時會降低作物產量。

若早稻灌漿乳熟期出現持續高溫低濕天氣，即日最高氣溫超過35 ℃，空氣相對濕度不足70%的情況，這種情況持續3 d以上，會造成花粉干枯，不利于灌漿，使得水稻逼熟；7月中旬至8月中旬，在日平均氣溫超過30 ℃、日最高氣溫在35 ℃以上，果面溫度超過45 ℃的情況下，高溫極易造成柑橘類水果出現“日灼”。此外，持續性高溫少雨會加快農田失墑速率，土壤水分減少，高溫天氣的出現會造成植株體內水分流失速率加快，一旦不及時澆灌，植株的死亡率就會增加。

5.2 低溫霜凍特征及對農業生產的影響

通過對1991—2023年福清市低溫霜凍日數進行分析，福清市霜凍日數整體呈現出下降的趨勢，線性變化傾向率為-0.528 d/10年，研究時段內共下降1.74 d，

下降趨勢并不顯著。近33年福清市年平均霜凍日數為2.2 d，其中，霜凍日數的高值為8 d（1993、2005年），而

1997、1998、2001、2003、2007、2013—2015、2017、2019和2021年沒有霜凍天氣出現（圖4）。

福清市霜凍天氣在21世紀之前變化波動幅度較大，后期霜凍天氣出現頻率相對較低。低溫霜凍是影響水稻種植發育的重要致災因素，其中，倒春寒是產生低溫凍害常見的一種天氣現象，這種天氣會在3—5月出現，伴隨降溫過程，甚至出現連續性陰雨天氣。若水稻處于育秧環節，因此時水稻處于初期階段，抗逆性較弱，很容易遭遇環境的影響，低溫易凍壞秧苗，若此時出現連續性陰雨天氣，缺少日照，產生的危害更大，很容易出現大面積爛秧、死苗等情況，水稻生長質量也會由此降低。此外，若伴隨大風、降水天氣出現，更會影響水稻播種，并直接影響水稻整個種植生長進程。

5.3 應對措施

首先，建立健全的農業保險體系是應對極端氣溫事件的重要措施之一。通過建立農業保險體系，可以為農民提供風險保障，減少極端氣溫事件對農業生產造成的損失。政府應加大對農業保險的投入力度，提高保險覆蓋面和保障水平，同時鼓勵農民積極參加保險，提高自我保障能力。

其次，合理施肥也是提高作物抗逆性的有效措施。通過合理施肥，可以改善土壤結構，提高土壤肥力，促進作物生長。在施肥時，應根據不同作物的需肥特性和土壤狀況，選擇合適的肥料種類和施肥量，以滿足作物生長的需求。同時，應避免過度施肥，以免造成土壤的污染和資源的浪費。

再次，耕作技術對農業生產的影響非常大。通過改進耕作技術，可以提高土壤溫度和濕度，促進作物生長。例如，采用深耕細作的方法，可以增加土壤的透氣性，有利于作物根系的生長；同時，深耕還可以提高土壤的蓄水能力，緩解干旱對作物的影響。

最后，相關部門應該加強宣傳教育，增強農民應對極端氣溫事件意識。政府和社會各界應加大對農民的宣傳教育力度，普及農業氣象知識和防災減災知識，增強農民的災害防范意識和應對能力。同時，應加強對農民的技術培訓和指導，幫助農民掌握先進的農業技術和生產技能，提高農業生產效益和抗災能力。

6 結論

（1）福清市年極端最高氣溫主要出現在6—9月，以7月出現頻率最高，6月最低，極端最低氣溫主要在每年的12月至翌年2月，以1月出現頻率最高，2月最低；

（2）福清市極端最高、最低氣溫均以上升趨勢為主，線性變化傾向率分別為0.796、0.387 ℃/10年，前者增幅明顯高于后者；

（3）福清市極端最高氣溫和極端最低氣溫均較高，大都以正值為主，使得全市極端氣溫較差較小，最小值為29.9 ℃，最高值為37.5 ℃，平均值為32.9 ℃；

（4）福清市高溫日數以上升趨勢為主，線性變化傾向率為2.436 d/10年，低溫日數以下降趨勢為主，線性變化傾向率為-0.528 d/10年，下降趨勢并不顯著，高溫和低溫天氣的出現均會影響農業生產。

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收稿日期：2024-03-11

作者簡介：余斌（1992—），男，江西奉新人，助理工程師，主要從事氣象工作。