成都地區藍莓花期高低溫災害時空分布特征及專項氣象服務

李昭霞

成都市雙流區氣象局，四川成都 610000

藍莓，被譽為“漿果之王”，其酸甜可口，富含常規的營養元素，還含有維生素E、花青素、熊果苷、類胡蘿卜素、果膠等其他豐富的礦物質元素，受到人們喜愛。此外，藍莓可以消除面部沉淀，具有美白作用，還可以緩解視力下降，起到護眼作用，可謂老少皆宜。藍莓除了可以直接食用，它還常被用于加工成飲品、果脯，以及裝飾甜品。藍莓果樹在其主要物候期對氣象條件的變化敏感，氣象條件突變或氣象災害(包括低溫受害、高溫受害等)來臨會極大程度地影響藍莓生長發育，從而導致藍莓的產量和質量下降[1]。而成都地區降雨主要集中在夏季，日溫差大、年溫差小、日照時間充足等條件形成了極適合藍莓生長的亞熱帶季風氣候。成都地區周邊區(縣)包括崇州、龍泉驛、雙流、新都、簡陽、金堂、溫江、都江堰、彭州、郫縣、新津、蒲江、邛崍、大邑等區(縣)。

1 資料和方法

所用氣象資料及藍莓生育期資料，主要包括1961—2020年的逐日日最低氣溫、日最高氣溫、日照時數等資料，來源于成都市14個氣象觀測站。應用氣候傾向率、災害指數、災害發生頻率方法并結合氣象災害指標，統計分析了該地區藍莓主要物候期氣象災害時空分布特征[2]。

2 結果與分析

2.1 成都地區藍莓花期氣象災害的時空分布

通過顯著性檢驗、氣候傾向率和低溫災害指數介紹在成都地區藍莓花期低溫災害的空間分布和時間變化情況[3]。

2.1.1 成都地區藍莓花期低溫災害的空間分布利用1961—2020年成都地區14個測站藍莓花期逐站逐年逐日最低氣溫資料，統計了逐站1961—2020年藍莓花期受害極端低溫，利用ArcGIS軟件的反距離權重插值繪制出1961—2020年成都地區藍莓花期受害極端低溫空間分布圖(圖1)。

圖1 1961—2020年成都地區藍莓花期低溫災害的空間分布

成都地區受害極端低溫為2.7～4.2 ℃，最低值2.7 ℃出現在西北部都江堰市，最高值4.2 ℃出現在西部金堂縣和簡陽市。其中，3.7～4.0 ℃主要分布在研究區的南部、中部和西南部，2.7～3.5 ℃主要分布在研究區的北部、東北部及西北部。

由于成都地形呈西北向東南傾斜狀，簡陽市和金堂縣地區海拔較低使得該地區氣溫較高，受害溫度均高于3.9 ℃，故研究區中低溫受害較嚴重區域主要位于研究區中部和西部，而研究區的東南部和東部地區受害較輕。

2.1.2 成都地區藍莓花期低溫災害的時間分布利用1961—2020年成都地區14個測站藍莓花期逐站逐年逐日最低氣溫資料，通過SPSS26和Python軟件對每個測站逐年受害極端低溫和年份做顯著性檢驗，然后利用ArcGIS軟件的反距離權重插值繪制1961—2020年成都地區藍莓花期低溫災害顯著性檢驗分布圖(圖2)，并通過0.05顯著性檢驗的站點篩選出計算氣候傾向率。

圖2 成都地區藍莓花期低溫災害顯著性檢驗分布圖

在成都地區14個氣象觀測站中，有4個觀測站未通過0.05的顯著性檢驗。這代表其余10個觀測站的受害極端低溫有明顯變化或變化趨勢是可信的。通過顯著性檢驗的10個觀測站的氣候傾向率主要分布在研究區的北部、西部及中部。

在成都地區中10個測站的氣候傾向率均為正值，大部分地區的氣候傾向率為0.28～0.32，位于研究區北部和中部。最大值位于新都和金堂，為0.32；最小值位于蒲江，為0.13。表明該測站所屬地區受害極端低溫均呈現升高的趨勢，即藍莓花期低溫受害程度呈現減輕趨勢。結合圖3得出，研究區的南部和東部有顯著變暖的趨勢，而研究區的北部變化趨勢不明顯。

圖3 1961—2020年成都地區藍莓花期高溫災害的空間分布

為研究藍莓花期所選成都地區低溫受害隨時間變化的規律，計算藍莓花期低溫災害指數，分析1961—2020年成都地區藍莓花期低溫災害指數年際變化趨勢可得：1961—2020年低溫災害指數總體呈現起伏較大的下降趨勢，即低溫災害呈現減輕趨勢；20世紀60年代至70年代中期，指數呈現先漲后跌趨勢；自20世紀70年代中期至90年代末，指數總體呈現緩慢增長趨勢，1988年左右出現藍莓花期低溫災害指數最大值，此時低溫受災最為嚴重；20世紀90年代至21世紀10年代指數下降趨勢增強，但在1996年左右有極為明顯的增長趨勢；21世紀10年代至20年代指數下降趨勢趨于平穩，并于2013年左右達到藍莓花期低溫災害指數的最小值0.46。從藍莓花期低溫災害指數總體下降趨勢可知，研究區近60年呈現增溫趨勢。

2.2 成都地區藍莓花期高溫災害的時空分布

通過顯著性檢驗、氣候傾向率和高溫災害指數介紹了成都地區藍莓花期高溫災害的空間分布和時間變化情況。

2.2.1 成都地區藍莓花期高溫災害的空間分布利用1961—2020年成都地區14個氣象觀測站藍莓花期逐站逐年逐日最高氣溫資料，統計了逐站1961—2020年藍莓花期受害極端高溫，利用ArcGIS反距離權重插值繪制出1961—2020年成都地區藍莓花期受害極端高溫空間分布圖(圖3)。

成都地區受害極端高溫為16.7～19.1 ℃，最低值16.7 ℃出現在新都區，最高值19.1 ℃出現在簡陽市。其中，16.9～17.5 ℃主要分布在研究區的北部和中部偏北方向，17.7～18.3 ℃主要分布在研究區的南部和西南部，18.8～19.1 ℃主要分布在研究區東南部。由于一定程度的地形作用，簡陽市高溫受害較研究區西北部、中部和西南部更為嚴重，即研究區的東南部受害高溫的溫度普遍高于研究區其他區域。

2.2.2 成都地區藍莓花期高溫災害的時間分布利用1961—2020年成都地區14個氣象觀測站藍莓花期逐站逐年逐日最高氣溫資料，通過SPSS26和Python軟件對每個測站逐年受害極端高溫和年份做顯著性檢驗，然后利用ArcGIS軟件的反距離權重插值繪制1961—2020年成都地區藍莓花期高溫災害顯著性檢驗分布圖，將通過0.05顯著性檢驗的站點篩選出計算氣候傾向率。

成都地區14個觀測站有且僅有1個觀測站通過0.05的顯著性檢驗，這代表這13個測站的受害高溫有明顯變化或變化的趨勢是可信的，且通過顯著性檢驗的站點主要分布在研究區的各個位置。

成都地區14個觀測站的氣候傾向率均為正值，通過顯著性檢驗的觀測站的氣候傾向率為0.30～0.56，所得氣候傾向率最大值位于龍泉驛區為0.56，最小值位于溫江區為0.30。表明該測站所屬地區受害高溫均呈現升高的趨勢。結合受害低溫的顯著性空間分布和氣候傾向率分布可以得出，研究區的東南部有較為顯著的變暖的趨勢，而研究區的北部和西南部暫無顯著變化趨勢。

為研究藍莓花期所選成都地區高溫受害隨時間變化的規律，計算藍莓花期高溫災害指數，分析1961—2020年成都地區藍莓花期高溫災害指數年際變化可得：1961—2020年高溫災害指數總體呈現起伏較大的上升趨勢，總體可稱高溫災害呈現出加強趨勢；20世紀60年代至70年代指數較低但呈現波動式增幅上升趨勢；20世紀70年代末期至21世紀00年代呈現較為平緩的趨勢，其高溫災害指數基本不變；21世紀00年代末期至20年代呈現波動較大的上升趨勢，且在2004年左右高溫災害指數急劇下降至-0.05，隨后指數又急劇增長，于2020年左右出現近60年來的藍莓花期高溫災害指數最大值0.92，此后仍呈現增長趨勢。由藍莓花期高溫災害指數總體上升的趨勢可知，近60年來研究區在藍莓花期有增溫趨勢，且該結果符合藍莓花期低溫災害指數下降趨勢所得結論。

3 成都地區藍莓花期專項氣象服務

3.1 藍莓花期專項氣象服務產品

低溫災害較嚴重區域主要位于成都地區中部和西部，而東南部和東部地區受害較輕；高溫災害在東南部有較為顯著的變暖的趨勢，而北部和西南部暫無明顯變化趨勢。藍莓花期一般為2月1日—3月30日，根據成都地區1991—2020年歷史數據可知，2019年3月28日主城區出現29.3 ℃極端高溫天氣，2007年3月31日12個區市縣出現高于30 ℃極端高溫天氣。極端溫度的出現會導致藍莓不能正常開花授粉，影響產量和品質。掌握藍莓花期各階段所需的氣候條件，如溫度、降雨量及日照等，結合既往成都地區相關氣象指標情況，開發專項氣象服務產品，有利于提高藍莓種植效率。

雙流區氣象局公共氣象服務計劃可以主要從以下3個方面為種植戶提供幫助：(1)充分利用既往多年平均氣象條件數據和當年的觀測數據，通過短信平臺建立群組將針對藍莓花期災害性天氣專題短信發送給種植戶，將實際氣象條件與藍莓花期所需條件相結合，及時提醒種植戶開展相應保護預防措施；(2)建立并完善藍莓氣象災害監測與預測系統，重點觀測寒潮霜凍、連續陰雨天氣、低溫等影響藍莓花期的氣象災害因素，并及時通知提醒種植戶做出相應防護措施，降低損失；(3)可提供相關氣象數據證明材料，最大限度地減少種植戶因氣象災害遭受的經濟損失。

3.2 藍莓氣象科普知識宣傳

結合《成都市雙流區全民科學素質行動規劃綱要實施方案(2021—2025年)》《成都市雙流區“十四五”氣象事業發展規劃》要求，雙流區氣象局氣象科普團隊計劃可主要從以下2個方面為種植戶提供幫助：(1)針對藍莓花期氣象災害種類，為種植戶現場開展氣象科普宣講、宣傳服務，一對一為種植戶現場解答疑問；(2)創新開展藍莓系列科普服務新媒體產品，通過新媒體平臺進行發布，采用通俗易懂的方式傳播晦澀難懂的氣象科學理論、防災減災知識，使種植戶可以隨時隨地查閱影響藍莓花期氣象要素并采取應對措施。

4 結論

利用1961—2020年成都地區14個地面氣象觀測站逐日最低氣溫、最高氣溫、日照時數資料，計算受害極端低溫、受害極端高溫、氣候傾向率、低溫災害指數LTI、高溫災害指數HTI等氣象指標，分析成都地區在藍莓花期的低溫災害、高溫災害變化情況，結果表明：

(1)低溫災害變化趨勢。低溫災害指數發現低溫災害趨于減輕；研究區的南部和中部呈顯著變暖的趨勢，而研究區的北部變化趨勢不明顯，研究區中低溫受害較嚴重區域主要位于研究區中部和西部，而研究區的東南部和東部地區受害較輕。

(2)高溫災害變化趨勢。高溫災害指數發現高溫災害趨于加重；研究區的東南部呈較為顯著的變暖的趨勢，而研究區的北部和西南部暫無明顯變化趨勢。其中，簡陽市高溫受害較研究區西北部、中部和西南部更為嚴重，即研究區的東南部受害高溫的溫度普遍高于研究區其他區域。