宁夏中卫市50年气候变暖对农业的影响
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中卫市气候变暖对农业的影响毛万忠1,陈虹1,樊宽1,丁仲录2 ,杨苑1,吴科1(1.宁夏中卫市气象局,宁夏中卫755000;2.宁夏气象局,宁夏银川750001 )摘要:利用宁夏中卫市辖区四站1961-2010年的日平均气温资料,运用统计学方法计算该地区≥0℃、≥10℃积温和<0℃负积温,深入研究中卫市热量资源对气候变暖的响应及其对农业生产的影响。
结果表明:1995~2010年与1961~1994年各月平均气温的差值明显增高,尤其最低气温增温幅度最大,这说明最低气温的变化比最高气温的变化更敏感,中卫市气候变暖主要来自最低气温的贡献。
冬季升温幅度大于夏季,<0℃负积温明显减少。
中卫市20世纪90年代中后期明显变暖,热量资源增加,喜温作物种植面积扩大,越冬作物种植区北界向北扩展,有利于牲畜安全越冬。
中卫市气候变暖对农业的负面影响大于正面影响。
关键词:中卫市;气候变暖;农业影响The impacts of climate warming on agriculture In ZhongWei Mao Wanzhong 1,Chen Hong 1, Fan Kuan 1, Ding Zhonglu 2,Yang Yuan1,Wu Ke1(1. zhongwei meteorological bureau , ningxia zhongwei 755000; 2. ningxia meteorological bureau , ningxia yinchuan 750001)Abstract:based on the average daily temperature data of four cal stations from 1961 to 2010 in zhongwe,ningxia,the accumulated temperature with ≥0℃, ≥ 10℃ and < 0℃was analyzed by using statistical methods . And heat resources responses to climate change in zhongwei and its impact on agricultural production was also deeply studied. The results showed that the difference of monthly mean temperature in 1995 - 2010 and 1961-1994 in zhongwei significantly increased, especially the warming amplitude of the minimum temperature was higher, suggesting that the change of minimum temperature was more sensitive than that of the maximum temperature . The minimum temperature made a main contribution to the climate warming in zhongwei. the warming amplitude in winter than that in summer, negative accumulated temperature with <0℃ decreased significantly. It became warming obviously in the mid-late 20th century in zhongwei , thermophilic crops planting area is expanding, the north border of wintering crop-growing regions extended to the north, in favor of livestock going through winter safely. the negative impact of climate warming on agriculture was larger than the positive effects.Key words:zhongwei; climate warming; influence on agriculture气候作为人类赖以生存的自然环境的重要组成部分,它的任何变化都会对自然生态系统以及社会经济系统产生深远的影响[1]。
近百年来,以全球变暖为主要特征的全球气候与环境发生了重大变化,全球出现水资源短缺、土壤侵蚀加剧,生物多样性锐减,中国地表年平均气温明显增加,升温幅度约为0.5~0.8℃[2]。
在全球变暖,我国地面气温显著上升的同时,东北和西北的降水也发生了明显的变化 , 施雅风等提出,我国西北地区的气候从20世纪80年代由暖干向暖湿转型,但有其局限性[3]。
目前,国内外有关气候变化的研究成为相关研究领域的热点问题。
中卫市是生态脆弱区,研究气候变暖对于该区域土地利用、生产力变化及脆弱生态的综合治理、农业结构调整等都具有较大的参考价值。
本文利用中卫市50年气象资料研究中卫市气候变暖化对农业的影响,对调整种植结构,推广作物新品种,合理利用气候资源,为有效提高产量,促进地方经济发展提供决策依据。
1研究资料与方法利用宁夏中卫市辖区四站1961-2010年的日平均气温资料,计算历年≥0℃、≥10℃期间活动积温和<0℃期间的负积温。
用1995~2010年的平均值与1961~1994年平均值的差值表示变化幅度,对比分析平均气温、最高(低)气温、≥0℃、10℃期间活动积温和<0℃负积温的变化,用1月平均气温等于-8℃和<0℃负积温等于-500℃等值线分析中卫市越冬作物种植区北界的变化。
2温度的变化2.1气温的变化50年来在全国和全球气候变暖的大背景下,中卫市气候变暖的趋势更加明显,幅度更大。
1994年是中卫年平均气温的一个相对较冷时段突变到较暖时段,1995~2010年的年平均气温比1961~1994年平均升高1.1℃(表1),所属4站升温幅度为0.4~2.1℃,可以看出,中卫市的增温幅度明显高于20世纪后期全国年平均增温幅度0.35℃[4]的平均水平。
全年以冬季升温幅度最大,1月、2月、12月的平均升高幅度为1.0℃、 1.9℃和1.1℃,而各区(县)的升高幅度分别是0.8~1.3℃、1.7~2.1℃和0.9~1.3℃,一年当中在2~3月为最大,可达1.3~2.1℃,其中均为2月分最大。
从不同季节的变化来看,冬季增温幅度最大为1.3℃,春秋次之,夏季最小为0.9℃。
表1 中卫市1995~2010年与1961~1994年各月平均气温的差值(℃)Tab1 the difference of monthly mean temperature in 1995 ~ 2010 and 1961 ~1994 in zhongwei(℃)月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年平均值中卫市 1.0 1.9 1.4 1.0 0.9 1.4 0.8 0.5 1.2 0.9 1.0 1.1 1.1沙坡头区 0.8 1.7 1.3 0.9 0.8 1.2 0.7 0.4 1.6 1.0 0.8 0.9 1.0中宁 1.1 2.0 1.5 0.9 0.9 1.6 0.9 0.7 1.1 0.9 0.8 1.1 1.1海原 0.8 1.8 1.5 1.1 1.0 1.5 0.9 0.5 1.2 0.7 1.2 0.9 1.1兴仁 1.3 2.1 1.4 0.9 1.0 1.3 0.7 0.4 1.0 0.9 1.2 1.3 1.1 由表2可知,中卫市各站20世纪60~80年代的平均气温比平均值偏低0.1~0.5℃,90年代偏高0.3~0.5℃,2000~2010年偏高0.9~1.0℃,特别是1997~2010年连续14年高于平均值,气温持续飙升。
表2 中卫市各台站各年代平均气温距平差(℃)Tab2 the difference of average temperature anomaly across generations in zhongwei(℃)1960年代 1970年代 1980年代 1990年代 2000~2010 平均值沙坡头区 -0.4 -0.4 -0.1 0.3 1.0 8.9中宁 -0.4 -0.4 -0.2 0.5 0.9 9.6海原 -0.4 -0.4 -0.3 0.5 1.0 7.4兴仁 -0.5 -0.4 -0.1 0.5 1.0 6.9 2.2最高(低)气温的变化中卫市50年最高气温平均升高了1.1℃(表3),升温幅度同年平均气温,所属四站升温幅度在0.8~1.6℃,冬春季升温幅度最大为1.2℃,夏季最小也在1.0℃。
各地春季(3~5月)升温0.9~1.7℃,夏季(6~8月)0.4~1.7℃,秋季(9~11月)0.9~1.5℃,冬季(12~2月)0.9~1.4℃,全年2月升温幅度最大为1.7~2.3℃。
年最低气温平均升高了1.2℃(表4),比年平均气温略偏高,各地平均升温幅度在1.0~1.7℃,冬季升温幅度最大为1.4℃,秋季最小也在1.0℃,春夏次之。
各地春季(3~5月)升温1.0~1.5℃,夏季(6~8月)1.0~1.6℃,秋季(9~11月)0.7~1.3℃,冬季(12~2月)1.0~2.1℃,全年2月升温幅度最大为1.5~2.5℃。
60~80年代平均最高(低)气温的变化不明显,90年代开始出现明显的年代际增温趋势,2000~2010年平均最高(低)气温较20世纪60年代增高1.1和1.3℃,说明最低气温对气候变暖贡献最大。
表3 中卫市1995~2010年与1961~1994年各月平均最高气温的差值(℃)Tab3 the difference of monthly maximum temperature in 1995~2010 and 1961 ~1994 in zhongwei(℃)月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年平均值月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年平均值中卫市 1.2 1.9 1.2 1.3 1.1 1.7 1.5 0.8 1.3 0.7 0.9 1.1 1.2沙坡头区 1.4 1.7 1.1 1.4 1.0 1.4 1.1 0.4 1.2 0.9 1.0 1.2 1.2中宁 1.0 1.5 1.0 1.2 0.9 1.8 1.5 0.8 1.3 0.5 0.2 0.5 1.0海原 0.7 1.7 1.2 1.3 1.0 1.7 1.4 0.8 1.1 0.4 0.8 0.5 1.1兴仁 1.7 2.5 1.5 1.5 1.4 2.0 1.8 1.1 1.4 0.9 1.7 2.0 1.7中卫市 0.8 2.0 1.4 1.1 1.1 1.4 0.9 0.7 1.1 0.7 1.6 0.9 1.1沙坡头区 0.7 2.1 1.3 0.8 0.7 1.1 0.5 0.4 0.9 0.8 1.6 1.2 1.0中宁 0.9 2.3 1.9 1.4 1.8 2.2 1.5 1.5 1.5 1.2 1.7 1.0 1.6海原 1.4 1.8 1.4 1.1 1.2 1.5 1.1 0.6 1.2 0.5 1.5 0.5 1.2兴仁 0.3 1.7 1.1 0.9 0.8 0.8 0.3 0.2 0.8 0.3 1.5 0.8 0.8表4 中卫市1995~2010年与1961~1994年各月平均最低气温的差值(℃)Tab4 the difference of monthly minimum temperature in 1995 ~ 2010 and 1961~1994 in zhongwei(℃)2.3积温的变化2.3.1日平均气温≥0℃期间活动积温的变化中卫市日平均气温≥0℃期间活动积温1995~2010年比1961~1994年平均增加了265.2℃,各台站农耕期的热量资源是显著性增加的,活动积温增加幅度为248.6~312.6℃,活动积温增加幅度最大的是海原为312.6℃。