大兴安岭地区近30年气候变化及其对农业的影响_吕淼

文章编号:1005-8656(2005)03-0035-03

DOI:10.14174/j.cnki.nmqx.2005.03.018

大兴安岭地区近30年气候变化

及其对农业的影响

吕淼,张

,冯世珍

(内蒙古扎兰屯市气象局,内蒙古扎兰屯　162650)

　　摘要:利用统计学方法对近30年来大兴安岭地区的气候变化特点进行了研究,在全球气候变暖的大背

景下,从温度、降水、蒸发、冻土等气象要素分析得出:该地区气候有明显的变暖趋势,但存在区域差异,同时分析了气候变化对农业生产所产生的影响,为合理利用大兴安岭地区气候资源提供了依据。

关键词:大兴安岭地区;气候变化;农业生产;影响

中图分类号:P467　文献标识码:B

1　引言

近百年来全球和中国的气候正经历一次以变暖为主要特征的显著变化,1998年为1860年以来最暖的一年,全球地面平均气温大约比1961～1990年的30年平均值偏高0.58℃,到1999年底,全球气温已经连续21年高于平均值,其中最暖的10年全部发生在1983年以来,而其中7年又发生在1990年以来。在全球气候变暖的大背景下,我国气候也呈变暖的趋势。自1987年以来,我国年平均气温一直持续偏高,特别是从1996年开始,全国增暖幅度进一步加大。张明庆等的研究也表明,我国各地区对全球气候变暖的响应也不完全相同,近50年我国气候变暖主要发生在华北、西北和东北地区,并且主要表现为冬季气温增高。进一步研究气候变化的区域差异及区域气候变化的特点和规律,对指导农、林、牧业生产,趋利避害,合理利用区域气候资源有着重要意义。为此我们应用统计学方法对大兴安岭地区的气候特点进行了初步探讨。2　资料和方法2.1　资料来源

气候学上通常将气象要素在30年的平均值称

收稿日期:2005-02-02

为气候基本态,平均值的改变表明了气候基本态的

变化,本文采用大兴安岭周围有代表性的额左旗、牙克石、博克图、扎兰屯、莫旗和突泉县6个气象站的气温、降水、蒸发、冻土等资料,主要是1971～2000历年、月、日数据。2.2　统计方法

采用一元线性趋势方程

y(t)=b0+b·t

用线性拟合的统计方法做出大兴安岭地区各要素历史曲线,并进行趋势倾向分析。3　年平均气温变化

3.1　气温的年变化

图1给出了大兴安岭地区近30年平均气温变化趋势和随时间的演变情况,可以明显看出:大兴安岭地区气温在整体上升的趋势中经历了高、低、高、高、低5个阶段,目前处于相对暖期。结合1952～1971年资料分析,近50年来,气候在变暖的同时,气温的异常幅度在加大,尤其是从1987年以后,增温明显。极端最高气温出现在1997年6月,达39.5℃,极端最低气温出现在1980年1月,达-34.7℃。说明在增暖的趋势下异常冷暖事件仍时

作者简介:吕淼(1978-),女,南京信息工程大学函授本科毕业,助理工程师,从事气候预测工作。

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向的地形有关。4.2　降水量季节变化

从降水的季节变化来看,冬、春季降水少,夏季降水丰沛,且相对集中,占全年降水量的60%以上。

大兴安岭地区近30年蒸发量在1206.7～1525.5mm之间,从大兴安岭地区近30年蒸发量变化曲线看出,总趋势变化不大,但有一个很显著的特点是进入80年代后,蒸发量年变化幅度加大,出现了陡降陡升的现象,没有70年代平稳。5　冻土的年变化

5.1　冻土的年变化趋势

冻土是气候变动的敏感指示器,而季节性冻结和融化层(活动层)在温度年变化层的上部,更接近地表,对气候变化更为敏感,反应更加迅速。由于受全球气候变暖影响,大兴安岭地区的多年冻土层正逐渐发生退化,一些地区的冻土厚度表现出变薄趋势。从大兴安岭地区近30年冻土变化曲线可以看

图1　大兴安岭地区30年

年平均气温变化曲线(黑粗线是变化趋势)

有发生。同时可看出,大兴安岭地区最暖的一年为1995年,我国最暖的一年为1998年,说明大兴安岭地区气温的变化具有区域性特点。从气温的趋势演变来看,也存在着地区差异,南部、东部平原平均气温的变化倾向率为0.56℃/10a;北部林区为0.31℃/10a。年平均气温70年代最低,80年代逐渐

升高,进入90年代升幅最为明显,并达到了年平均气温最高值。

出:大兴安岭地区冻土整体呈下降趋势,而且每隔2～3年就出现一极小值。5.2　最大冻土深度

对大兴安岭地区6个站点1971～2000年最大冻土深度比较可知,30年来最大冻土深度随年份呈减少趋势,这是气温升高的直接反映。变化最大的是莫旗,最大冻土深度67cm/10a,最小的是扎兰屯市14cm/10a,正如中国科学院寒区旱区环境与工程研究所南卓铜博士介绍,全球气候变暖是造成多年冻土退化的主要驱动力。随着气温的升高,导致大兴安岭地区多年冻土呈区域性退化,表现为季节冻结深度减小,融化深度增大。6　浅析大兴安岭地区气候变化对农业的影响6.1　气候变化对作物生长的影响

气候变暖,会由于生长期延长而使得作物的产量提高。但如果没有新的适应技术,主要作物的实际生长期会普遍缩短,这会对物质积累和籽粒产量产生副作用。同时,热量资源增加,使得作物生长发育很大程度上受降水变化的制约,如果降水不能相应增加,会对农作物的生长产生不利影响。农业生产的不稳定性增加,产量波动大。

6.2　气候变化对农业气象灾害的影响

对农业影响最大的是极端气候条件,比如干旱、洪涝、霜冻等。随着气候变暖,极端气候事件出现概率明显增多,如近年来的高温干旱等。6.3　气候变化使农业生产布局改变,投入增加3.2　气温的季节变化

气温变化存在着明显的季节性差异,大兴安岭地区气温的季节变化以冬季升温最为明显。其中岭北和岭西升温趋势更为明显,30年中平均每10年升高了0.9℃和0.8℃。另有人研究发现:日最高气温和日最低气温的变化趋势普遍存在不对称性,即夜间的最低温度明显上升,而白天的最高气温没有上升或呈下降趋势,并导致气温日较差显著减小。4　降水量变化4.1　降水量年变化

从大兴安岭地区近30年降水量变化曲线(图略)可以看出,大兴安岭地区近30年年总降水量变化不大,存在明显的周期。90年代之前年总降水量较平稳,降水量在400mm左右,但90年代后,大兴安岭地区降水变化幅度增加,大旱、大涝的年份增加,如1992、1999、2000年发生了较为严重的干旱,而在1998年是特大洪涝年,发生了百年不遇的洪水。年最大降水量出现在1998年,达1111.5mm,最小出现在1999年,只有319.1mm,前后两年降水量相差792.4mm,实属罕见。从大兴安岭地区降水量线性倾向分布图(图略)可以看出:大兴安岭南部、西部、北部降水量明显呈减少趋势,且年变化幅度90年代后加大,仅东部略有增加,这与大兴安岭南北走2005年第3期　　　　　　　　　　内　蒙　古　气　象　　　　　　　　　　　　　　　　　　37

关于降水渗透深度监测的一点浅见

纪旭昱

　　在气候生态环境监测的实际工作中,我们发现《气候生态环境监测技术规范》中对降水渗透深度监测地段选择的规定不大合适,规范规定降水渗透深度监测地段在台站地面观测场周围进行,而我们大多数气候生态环境监测场地都远离台站地面观测场,这样我们在台站地面观测场周围所测的渗透深度就无法完全代表气候生态监测场的渗透深度,在记录和编发报时就会出现了一些矛盾,下面就实际工作中遇到的问题举例分析。

例一:我站长时间干旱,土壤干土层在18cm左右,某日阵雨,台站地面观测测定雨量为10.5mm,雨后我们按照规范规定,在台站地面观测场周围对渗透深度进行了测定,渗透深度为6cm,那么干土层厚度就变为12cm左右,而在气候生态环境监测场测定土壤湿度时我们发现,该处的土壤只有表层1cm左右的渗透,干土层仍然有17cm左右,如果按照规范要求记录,那么会出现这样的问题,所测干土层厚度与渗透深度不符,编发AB报时也会干土层与渗透深度出现矛盾。

例二:某日阵雨,台站地面观测雨量为2.8mm,按照规范规定不用测定渗透深度,然而当我们在气候生态环境监测场测定土壤湿度时发现,这里的降水量却很大,而且上次观测土壤湿度时15cm以下的7cm干土层也都完全渗透,出现了透雨现象。如果按照规范要求,不观测渗透深度,渗透深度记录没有,而所测土壤湿度中干土层却无故消失,记录上明显与事实不符,编发AB报时也出现了没有渗透深度出现而干土层无故消失的现象。

以上实例告诉我们,渗透深度的监测场地选择在台站地面观测场周围不妥,而应当选择在气候生态环境监测场土壤湿度观测地段。否则当出现以上问题时则必须加写备注,注明造成此类现象的原因及处理结果。　　气候变暖将使大兴安岭地区作物种植制度发生较大变化,农业生产条件相应改变,农业成本和投资将大幅度增加。气候变暖后,土壤有机质的微生物分解将加快,造成地力下降。肥效对环境温度的变化十分敏感,尤其是氮肥,温度增高1℃,能被植物直接吸收利用的速效氮释放量将增加约4%,释放期将缩短3.6天。因此,要想保持原有肥效,每次的施肥量将增加4%左右。气候变暖也将改变农药的施用。随着气候变暖,作物生长季延长,昆虫在春、夏、秋三季繁衍的代数将增加,而冬温较高也有利于幼虫安全过冬,使各种病虫害出现的范围扩大,加剧病虫害的流行和杂草蔓延,这意味着这些地区将不得不施用大量的农药和除草剂,使投入增加。6.4　气候变化对主要农作物产量的影响

对产量的影响可能主要来自于极端气候事件频率的变化。同时增温直接影响光合作用速率和呼吸速率这两个决定作物生产率的主要过程,大气中的二氧化碳浓度倍增后,温度升高、作物原有品种发育速度加快和生育期缩短是产量下降的主要原因。7　结论7.1　近30年大兴安岭地区年平均气温在波动中呈

上升趋势,特别是在1987年以后,气温急剧上升,年

平均温度90年代比70年代上升了1.13℃,且50年来最高气温(39.5℃)也是出现在90年代。7.2　近30年来降水量略有上升,但90年代降水量变幅增大,旱涝灾害明显增多。7.3　大兴安岭地区近30年来冻土深度整体呈减少趋势,而且每隔2～3年就出现一极小值;最大冻土深度随年份呈减少趋势,这是气温升高的直接反映。

30年来,大兴安岭地区气温升高,无霜期延长,农作物生长季活动积温增加。但气温升高的负面影响更不容忽视,使得作物实际生育期普遍缩短,日较差减小,光合产量积累时间缩短,不利于营养物质的积累,对作物产品的品质有一定的影响,同时温度升高引起的蒸发量加大,使土壤水分的无效蒸发增加,消耗了原本不多的水分。特别是冬季的温度升高有利于病虫害的繁衍,增加了防治难度。参考文献:

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(3).

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