近50年遼寧省寬甸滿族自治縣熱量資源變化特征分析

戴 鈺，單振宇 ，吉曹翔，孫曉東

（1.遼寧寬甸縣氣象局，遼寧 丹東 118200；2.沈陽市氣象局，遼寧 沈陽 110000）

近50年遼寧省寬甸滿族自治縣熱量資源變化特征分析

戴 鈺1，單振宇1，吉曹翔2，孫曉東1

（1.遼寧寬甸縣氣象局，遼寧 丹東 118200；2.沈陽市氣象局，遼寧 沈陽 110000）

選取寬甸站1960—2010年的氣溫資料，利用一元線性函數(shù)對近50年遼寧省寬甸滿族自治縣的熱量資源變化特征進行分析。結(jié)果表明：寬甸站在近50年年平均氣溫升高1.8℃；春季升高1.5℃，夏季升高0.9℃，秋季升高1.0℃，冬季升高4.0℃；11月—次年2月是氣溫升高的主要時段；≥10℃積溫增加212.6℃；無霜期延長20 d。其中20世紀(jì)80年代是氣溫變化的“拐點”，其后年平均氣溫平均升高1.2℃，四季平均氣溫分別升高1.1、0.7、0.6、3.5℃；≥10℃積溫平均增加148.1℃；無霜期平均延長13 d。

熱量資源；氣溫；氣候傾向率；積溫；無霜期

寬甸滿族自治縣（以下簡稱寬甸縣）隸屬遼寧省丹東市，位于遼寧省東部，鴨綠江中下游右岸。同時地處長白山余脈千山山系，地貌多變，地形復(fù)雜，全境呈現(xiàn)西北高東南低的地勢。該縣屬溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，四季分明，冬暖夏涼，光照充足［1］。在全球氣候變暖的大背景下，寬甸縣的氣溫也呈上升趨勢［2-3］。而氣溫的變化導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐臒崃抠Y源也發(fā)生了變化。筆者僅選擇寬甸站1960—2000年的氣溫資料進行了分析，旨在掌握熱量資源環(huán)境，為當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)及產(chǎn)業(yè)生態(tài)調(diào)整提供參考。

1 資料與方法

取自寬甸站1961—2010年逐日平均氣溫，無霜期天數(shù)資料，并計算年、季、月平均氣溫。用平均氣溫代表總熱量；用≥10℃活動積溫代表農(nóng)作物生長季熱量，采用5日滑動平均法挑取≥10℃初、終日期，計算≥10℃活動積溫；用一元線性函數(shù)分析熱量資源趨勢變化和氣候傾向率。用方程y=ax+b來擬合數(shù)據(jù)序列 T（t），t=1，2，3，…，n，按最小二乘法求出常數(shù)項b和趨勢項a。趨勢值a的符號表示氣候變量的趨勢傾向，a＞0表示y隨時間呈上升趨勢；反之，a＜0表示下降趨勢。趨勢項乘以10，則稱為每10年氣候傾向率。y是氣候要素，x是時間序列（年份）。 用趨勢變化圖解熱量資源變化“拐點”［4-8］。

2 結(jié)果與分析

2.1 年、季氣溫 從資料中可見，寬甸縣近50年年平均氣溫為7.1℃，1998年最高，為8.5℃，1969年最低，為5.5℃。分析近50年的年平均氣溫可知，年平均氣溫隨著年際變化呈逐漸上升趨勢 （見圖1），這與全球變暖及遼寧氣溫逐漸升高的大背景相吻合。經(jīng)線性趨勢分析，一元線性方程為y=0.0363x+6.1679，R2=0.4689。線性相關(guān)系數(shù)為0.6848；年平均氣溫的氣候傾向率為0.036 3/10年，50年上升1.8℃。除此之外，分析圖1可知，20世紀(jì)80年代是氣溫變化的“拐點”。1961—1980年年平均氣溫為6.5℃，1991—2010年則為7.7℃，20世紀(jì) 80年代后年平均氣溫升高1.2℃。

按季度分析氣溫資料，從分析結(jié)果可知（圖2～圖5），春季（3—5月）平均氣溫為7.8℃，其中2002年最高，為10.0℃。1971年則最低，為5.6℃。線性趨勢分析后方程為y=0.029x+7.055，表明近50年，寬甸站的季平均氣溫呈上升趨勢，氣候傾向率表明近50年，春季平均氣溫上升了約1.5℃。而在“拐點”后，1960—1980年春季平均氣溫為 7.2℃，1991—2010年春季平均氣溫為8.3℃?！肮拯c”后共升高了1.1℃。

夏季（6—8月）平均氣溫為21.4℃，其中2000年最高，為23.2℃。1969年則最低，為20.0℃。線性趨勢分析后方程為y=0.0178x+20.969，表明近50年，寬甸站的季平均氣溫呈上升趨勢，氣候傾向率表明近50年，夏季平均氣溫升高了0.9℃。1961—1980年夏季平均氣溫為21.1℃，1991—2010年夏季平均氣溫21.8℃?！肮拯c”前后共上升了0.7℃。秋季（9—11月）平均氣溫為8.5℃，其中2006年最高，為10.1℃。1981年與2002年同為最低，為6.7℃。線性趨勢分析后方程為y=0.0208x+7.9358，表明近50年，寬甸站的季平均氣溫呈上升趨勢，氣候傾向率表明近50年，秋季平均氣溫上升了約1.0℃。1961—1980年秋季平均氣溫為8.2℃，1991—2010年秋季平均氣溫為8.8℃?！肮拯c”前后共增加了0.6℃。

圖1 寬甸站近50年年平均氣溫變化趨勢

圖2 寬甸站近50年春季平均氣溫變化趨勢

圖3 寬甸站近50年夏季平均氣溫變化趨勢

圖4 寬甸站近50年秋季平均氣溫變化趨勢

圖5 寬甸站近50年冬季平均氣溫變化趨勢

圖6 寬甸站近50年月平均氣溫傾向率變化折線圖

冬季（12月—次年2月）平均氣溫為-9.1℃，其中1985年最高，為-4.1℃。1967年則最低，為-12.9℃。線性趨勢分析后方程為y=0.0793x-11.076，表明近50年，寬甸站的冬季平均氣溫呈上升趨勢，氣候傾向率表明近50年，季平均氣溫上升了4.0℃。1961—1980年冬季平均氣溫為-10.4℃，1991—2010年冬季平均氣溫為-7.9℃?！肮拯c”后共增加了3.5℃。

為了更明確分析溫度的走向，將各年份的月平均氣溫傾向率制成折線圖（見圖6），從圖中可看出11月—次年2月的傾向率是呈現(xiàn)持續(xù)增長的情況的。這就說明在該段時間內(nèi)的溫度上升對于整體是十分突出的。

圖7 寬甸站近50年≥10℃積溫變化趨勢

圖8 寬甸站近50年無霜期日數(shù)變化趨勢

2.2 ≥10℃積溫 寬甸站≥10℃積溫年平均為3 131.6℃，最多達(dá)3 536.3℃（1998年），最少只有2 804.5℃（1969年），相差731.8℃。經(jīng)線性趨勢分析，一元線性方程為y=4.2516x+3027.4；≥10℃積溫總體呈上升趨勢，氣候傾向率為42.516℃/10年，50年增加 212.6℃（見圖 7）。 其中，1960—1980年≥10℃積溫呈下降減少趨勢，氣候傾向率為-78.313 5℃/10年，平均為3071.6℃；1990—2010年呈上升增加趨勢，氣候傾向率為72.109 8/10年，平均為3 219.7℃，前后平均相差148.1℃。

2.3 無霜期 寬甸站初霜日一般出現(xiàn)在9月中旬—10月中旬，最早出現(xiàn)在9月11日（1967年與1995年），最晚出現(xiàn)在10月12日（2007年）。終霜日一般結(jié)束在4月下旬—5月下旬，最早結(jié)束于4月23日 （2009年），最晚結(jié)束于5月26日（1984年）。終霜日至初霜日即為無霜期，寬甸站無霜期平均為 140 d，最長 162 d（2009 年），最短 119 d（1976年與1985年）；經(jīng)線性趨勢分析得到方程y=0.4024x+127.68，無霜期天數(shù)呈上升趨勢（見圖8），氣候傾向率為4.024 d/10年，50年延長20 d。其中，20世紀(jì)80年代之前無霜期平均天數(shù)為132 d，較平均值少8 d。20世紀(jì)80年代之后無霜期平均天數(shù)為145 d，較平均天數(shù)多5 d。后者比前者多出13 d。

3 結(jié)論

寬甸站在近50年年平均氣溫升高1.8℃；春季升高1.5℃，夏季升高0.9℃，秋季升高1.0℃，冬季升高4.0℃；11月—次年2月是氣溫升高的主要時段，對溫度升高貢獻(xiàn)最大；≥10℃積溫增加212.6℃；無霜期延長20 d。

20世紀(jì)80年代是氣溫變化的“拐點”，其后年平均氣溫平均升高1.2℃，春季平均氣溫升高1.1℃，夏季升高0.7℃，秋季升高0.6℃，冬季升高3.5℃；≥10℃積溫平均增加148.1℃；無霜期平均延長13 d。

4 分析與討論

在全球氣候變暖的大環(huán)境下，寬甸近50年的年平均氣溫、≥10℃積溫、無霜期均呈現(xiàn)不同程度的上升趨勢，然而氣候變暖對農(nóng)業(yè)氣象資源和災(zāi)害而言卻是有著不同影響，利與弊同時存在。隨著積溫的增多，生長季也隨之明顯延長，對于農(nóng)作物產(chǎn)量提高十分有利。可以增加對氣候資源的利用，對土地的使用率，借此達(dá)到更高的經(jīng)濟收益。但同時，春季氣溫的升高可能會造成作物的提前萌動，易受到霜凍與干旱的侵襲。而冬季氣溫的上升，則會增加病蟲害對于農(nóng)作物的威脅。最后，熱量的增加將會加劇其他資源流失，例如水資源流失及土壤肥力下降速度增加，并使生產(chǎn)環(huán)境更加惡化。

為了減少熱量資源增加對生產(chǎn)環(huán)境的影響，減少不必要的損失，提出以下幾點建議：①規(guī)范、增強農(nóng)田基本建設(shè)，提高對自然降水資源的利用率，增加人工灌溉的面積。②引進抗旱、耐受品種作物，在提高對于熱量資源利用的同時，降低自然災(zāi)害對于作物生長的影響。③加強對病蟲害的監(jiān)控和防治，有針對性地作好防疫、防治措施［9］。

［1］范紅梅，王秋兵，邊振興.基于GIS技術(shù)的寬甸縣居民點空間分布特征分析［J］.西南師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2008（2）：99-103.

［2］傅樺.全球氣候變暖的成因與影響［J］.首都師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2007（6）：11-15，21.

［3］紀(jì)瑞鵬，陳鵬獅，馮銳，等.遼寧省農(nóng)作物及自然物候?qū)夂蜃兣捻憫?yīng) ［J］. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（30）：14764-14766，14801.

［4］孫福義，姜濤，陳鳳濤.康平縣近50年熱量資源趨勢分析與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展 ［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（20）：9540-9542.

［5］任國玉，初子瑩，周雅清，等.中國氣溫變化研究最新進展［J］.氣候與環(huán)境研究，2005（4）：701-716.

［6］馬永忠，李明春，黃英華，等.近50年建昌縣熱量資源特征變化研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（28）：15749-15750，15752.

［7］胡琦，潘學(xué)標(biāo)，邵長秀，等.1961—2010年中國農(nóng)業(yè)熱量資源分布和變化特征［J］.中國農(nóng)業(yè)氣象，2014（2）：119-127.

［8］潘攀，張方.河南省近50年≥10℃界限溫度的氣候變化特征分析［C］//S10氣象與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展.沈陽：中國氣象學(xué)會，2012：7.

［9］隋景躍，張國林，梁群.朝陽地區(qū)熱量資源變化趨勢及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（20）：9732-9734.

Analysis on Variation Characteristics of Thermal Resources in Kuandian Man Nationality Autonomous County of Liaoning Province in the Past 50 Years

DAI Yu1，SHAN Zhen-yu1，JI Cao-xiang2，SUN Xiao-dong1
（1.Meteorological Bureau of Kuandian County of Liaoning Province，Dandong 118200，China；2.Meteorological Bureau of Shenyang City，Shenyang 110000，China）

Based on the temperature data of Kuandian Station from 1960 to 2010,the variation characteristics of thermal resources in Kuandian County in the past 50 years were analyzed by using the one-variable linear function.The results showed that the annual average temperature of Kuandian Station was increased by 1.8℃in the past 50 years,and the temperature in spring,summer,autumn and winter was increased by 1.5,0.9,1.0 and 4.0℃,respectively;the temperature rising period mainly distributed in November to February;≥10℃ accumulated temperature was increased by 212.6℃;the frost-free period was extended by 20 days.The period from 1980 to 1989 was the inflexion of the temperature variation;after that period,the annual average temperature was averagely increased by 1.2℃,and the average temperature in the four seasons was increased by 1.1,0.7,0.6,3.5℃,respectively;≥10℃ accumulated temperature was increased by 148.1℃;the frost-free period was averagely extended by 13 days.

thermal resources；temperature；climate tendency rate；accumulated temperature；frost-free period

P468.021

A文章順序編號：1672-5190（2016）10-0058-03

2016-10-12

戴鈺（1992—），女，助理工程師，主要從事氣象綜合業(yè)務(wù)觀測工作。

（責(zé)任編輯：錢英紅）