安陆市近30年气温变化特征分析及对农业生产的影响

安陆市近 30年气温变化特征分析及对农业生产的影响

黄成财，高华金，李清玲，吴年华

（ 湖北省安陆市气象局 432600）

摘要：本文利用安陆市气象局提供的1991~2020年安陆市逐月平均气温、极端最高气温和最低气温资料，利用一元线性回归法对安陆市近30年气温变化特征进行分析。结果表明：近30年安陆市年平均气温、极端最高气温和极端最低气温均呈现出增加的趋势，气候变化倾向率分别为0.418、0.309、0.304℃/10a，尤以年平均气温增加趋势最为显著，其次是年极端最高气温，说明安陆市气温升高主要是极端最高气温升高引起的。除了年极端最高气温外，安陆市年平均气温和极端最低气温的年代际变化一致，均是逐年代增加的趋势；气候变暖在增加农业生产不稳定性的同时，还会增加农民经济方面的投入。

关键词：气温变化 农业生产 影响 安陆市

引言

农业是对气候变化最敏感的领域之一，气候变化改变中国部分地区农业生产的热量条件，对粮食生产和农业产值的稳定性与可持续性产生影响。已有研究表明，在全球气候变暖的背景下，中国与异常偏冷相关的极端事件显著减少，而与异常偏暖相关的极端事件则显著增多。因此，研究极端气温变化特征及其对农业生产的影响也越来越受到国内学者的关注。本文利用安陆市平均气温资料，重点研究年平均气温、极端最高气温和最低气温变化特征，并探讨了其对农业生产的影响，以期提升当地农业气象预报服务水平，为当地农业生产提供参考借鉴。

1、研究资料和方法

本文利用安陆市气象局提供的1991~2020年安陆市逐月平均气温、极端最高气温和最低气温资料，利用一元线性回归法对安陆市近30年气温变化特征进行分析，并探讨了其对农业生产的影响。

2、气温变化特征分析

2.1年平均气温

1991~2020年安陆市气温的平均值为16.8℃。从图中1中可以看出，1981~2020年安陆市年平均气温总提呈现出上升的趋势，气候变化倾向率为0.418℃/10a，，增加趋势较为显著，其中年平均气温的最大值17.6℃（2019年），最小值为15.5℃（1993年），两者之间相差2.1℃，年际变化波动幅度较大。20世纪90年代和21世纪前5年是安陆市气温相对较低的阶段，但是气温却呈现出略微上升的趋势，这种情况一直持续到2007年；2007~2012年，安陆市年平均气温略有下降，且到达多年平均值以下；从2013年往后平均气温波动增加，且在2019年平均气温达到最大。

20世纪90年代安陆市气温比较正常，20世纪前20年则属于暖时间段，尤其是2011~2020年属于最暖时段，相较于90年代平均气温高出0.7℃。近30年安陆市平均气温呈现出逐年代增加趋势，尤以2001~2010年气温增加幅度较大，相较于90年代增加0.4℃；而2011~2020年相较于上一年代增加0.3℃。

图1 1991~2020年安陆市年平均气温变化趋势图

2.2极端最高气温

1991~2020年安陆市年极端平均最高气温呈现出增加的趋势（图2），气候变化倾向率为0.309℃/10a，增加趋势不太显著。近30年安陆市年极端最高气温的平均值为28.4℃，其中年极端平均最高气温的大值出现在2018年，达到了29.8℃，低值则出现在2012年，只有26.6℃，年极端最高气温的大值和低值之间相差3.2℃。结合平均值曲线，不难发现近30年安陆市极端平均最高气温在多年平均值上下来回波动。从趋势图中可以看出，1991~2004年安陆市极端平均最高气温呈现出波动增加的趋势，这段时间属于最暖时段；2005~2012年则呈现出快速下降的趋势，下降幅度较大；从2013年往后，安陆市极端平均最高气温则呈现出增加的趋势。总体来说，近30年安陆市极端平均最高气温以增温趋势为主。

通过对极端平均最高气温的年代际变化特征进行分析，不难发现极端平均最高气温呈现出先增加后减少的趋势，只是减少幅度相对较小。20世纪90年达安陆市极端最高气温的均值为28.0℃，进入到21世纪00年代达到了28.6℃，增温幅度达到了0.6℃；进入到21世纪10年代后，极端最高气温的平均值为28.5℃，相较于上年代减少了0.1℃，而相较于90年代增温达到了0.5℃。

图2 1991~2020年安陆市极端平均最高气温变化趋势图

2.3极端最低气温

1991~2020年安陆市年极端平均最低气温呈现出增加的趋势（图3），气候变化倾向率为0.304℃/10a，增加趋势不太显著。近30年安陆市年极端最低气温的平均值为7.5℃，其中年极端平均最低气温的大值共有3年出现，分别是2014年、2017年及2019年，达到了7.5℃，低值则出现在2018年，只有5.7℃，年极端最低气温的大值和低值之间相差1.8℃。另外，结合平均值曲线，不难发现近30年安陆市极端平均最低气温在多年平均值上下来回波动，且变化波动幅度较大。从趋势图中可以看出，1991~2001年安陆市极端平均最低气温以增温趋势为主；2001~2004年则呈现出快速下降的趋势；2004~2014年则呈现出波动增加的趋势；从2014年往后极端平均最低气温开始下降，变化幅度相对较大。

通过对极端平均最低气温的年代际变化特征进行分析，不难发现极端平均最低同平均气温的变化趋势保持一致，均呈现出逐年代增加的趋势。20世纪90年代极端最低气温的平均值为7.2℃，而21世纪00年代为7.4℃，相较于90年代增加0.2℃；进入到10年代，极端平均最低气温继续增加，达到了7.7℃，增温幅度为0.3℃。

图3 1991~2020年安陆市极端平均最低气温变化趋势图

3、气温变化对农业生产的影响

在全球气候变暖的大背景下，安陆市气温持续偏高已经成为主要的气候变化趋势。安陆市地处江汉平原北缘和大洪山、桐柏山延伸的低山丘陵交会地带，地势从西北向东南倾斜。安陆市属于北亚热带季风气候，四季分明，降水量充沛，温暖湿润，光照时数充足，年内降水主要在4~9月份较为集中，这段时间的降水将近是全年的70%左右，因降水时空分布不均，极易引发旱涝灾害。尤其是近些年来，极端天气和气候事件出现频率和危害强度均呈现出逐年增加的趋势，给原本脆弱的安陆市农业生产带来了巨大影响。再加上平均气温、极端最高气温、极端最低气温升高会造成积温和高温日数持续增加，在延长农作物生长发育时间的同时，还能进一步提升农作物产量。由于冬季气温偏高，对于虫卵、病菌的越冬提供了有利条件，很容易造成春季病虫害蔓延。安陆市冬季降水相对较少，此时气候干燥，再加上气温偏高会加剧土壤的失墒率，使得春季干旱出现频率进一步加大。暖冬天气的出现会对植物原有生态平衡造成破坏，气候变暖会使干旱危害强度加剧。与此同时，因异常高温天气的出现会造成旱情发展迅速，且危害程度加剧。为了更好的适应农业生产条件变化，安陆市的大部分农民灌溉农田的面积会进一步扩大，农业需水量也开始增加，农业生产中的投入也随之增加。

结论：

近30年安陆市年平均气温、极端最高气温和极端最低气温均呈现出增加的趋势，气候变化倾向率分别为0.418、0.309、0.304℃/10a，尤以年平均气温增加趋势最为显著，其次是年极端最高气温，说明安陆市气温升高主要是极端最高气温升高引起的。除了年极端最高气温外，安陆市年平均气温和极端最低气温的年代际变化一致，均是逐年代增加的趋势。气候变暖会造成极端灾害性天气事件频繁出现，使得粮食生产的不稳定性增加，间接增加了农业生产成本的不稳定性水平。未来，气候变化仍旧存在许多未知因素，对农业生产的影响仍旧存在不确定性。因此，在日后的农业科学研究中需要考虑到气候变化，以将气候变化对农业生产的影响降到最低。

参考文献：

[1]季海滨,吴烨,谢周.永嘉县近40年气温变化特征及其对农业生产的影响[J].浙江农业科学,2013(10):1351-1352.

[2]李颖.通辽市近60年气温变化特征及对农业生产的影响[J].北方农业学报,2016,44(2):98-100.

作者简介：黄成财（1973.04），男，汉族，湖北安陆人，大专，助理工程师，从事气象服务工作。