劉 丹，李迎春

(江西省氣象科學(xué)研究所，江西 南昌 330096)

氣候變化背景下江西省近55年≥10 ℃積溫的時(shí)空變化特征

劉 丹，李迎春*

(江西省氣象科學(xué)研究所，江西 南昌 330096)

以江西省85個(gè)氣象站點(diǎn)1961～2015年的日平均氣溫?cái)?shù)據(jù)為研究對(duì)象，利用氣候傾向率、Manner-Kendall突變檢驗(yàn)、Morlet連續(xù)小波分析和ArcGIS空間插值的方法，采用分區(qū)的方式對(duì)江西省近55年來(lái)≥10 ℃積溫、初日、終日和持續(xù)日數(shù)的時(shí)空變化特征進(jìn)行分析。結(jié)果表明：(1)近55年江西省日平均氣溫≥10 ℃積溫和持續(xù)日數(shù)呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，初日呈現(xiàn)提前趨勢(shì)，終日呈現(xiàn)推遲趨勢(shì)，且變化速率贛北大于贛中，贛中大于贛南；(2)近55年贛北≥10 ℃積溫、初日和持續(xù)日數(shù)發(fā)生突變的年份分別為2001、2004、2000年；贛中≥10 ℃積溫、初日和持續(xù)日數(shù)發(fā)生突變的年份分別為2004、2004、2000年；贛南≥10 ℃積溫和初日發(fā)生突變的年份分別為2005年和2000年，贛北和贛中終日及贛南的終日和持續(xù)日數(shù)在95%的顯著性水平下未發(fā)生突變；(3)≥10 ℃積溫、初日、終日和持續(xù)日數(shù)的周期性變化規(guī)律保持一致，存在18年和30年的周期，且不存在區(qū)域性的差異；(4)江西省≥10 ℃積溫、初日、持續(xù)日數(shù)的氣候傾向率分布相似，高值區(qū)大部分集中在北部，低值區(qū)大部分集中在南部，江西省≥10 ℃終日的氣候傾向率的高值區(qū)在西部、低值區(qū)在東部。

熱量資源；小波分析；氣候傾向率；時(shí)空變化

0 引言

熱量是農(nóng)業(yè)環(huán)境的重要因子，是生物體生活的重要條件，對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育、社會(huì)生產(chǎn)生活有顯著的影響，而熱量資源是指一個(gè)地區(qū)可供農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的熱量，是一種主要的農(nóng)業(yè)氣候資源[1]。衡量某地區(qū)熱量資源的主要指標(biāo)是不低于某一界限溫度的積溫及其相應(yīng)的持續(xù)天數(shù)[2]。10 ℃是喜溫作物適宜生長(zhǎng)的起始溫度，10 ℃積溫反映喜溫作物生長(zhǎng)所需熱量資源的多寡，直接決定著該地區(qū)適宜種植作物的品種，是進(jìn)行農(nóng)業(yè)氣象區(qū)劃的重要依據(jù)[3]。許多學(xué)者對(duì)各地、各區(qū)域的10 ℃積溫進(jìn)行了研究。戴聲佩等分析了1960～2011年華南地區(qū)界限溫度10 ℃積溫時(shí)空變化[4]。李艷春等對(duì)近50年河套地區(qū)東部積溫的演變特征及成因進(jìn)行了分析[5]。張存厚等利用內(nèi)蒙古1971～2000年的35個(gè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)資料，對(duì)內(nèi)蒙古近30年10 ℃積溫變化特征進(jìn)行了分析[6]。張鐘月等分析了新疆西天山≥10 ℃積溫的時(shí)空變化特征[7]。潘小艷等分析了重慶市1961～2010年≥10 ℃積溫的時(shí)空變化[8]。

江西省位于長(zhǎng)江以南，是雙季水稻種植大省，而10 ℃積溫變化對(duì)于雙季稻種植布局和品種配置有著重要的影響，因此明確10 ℃積溫的變化規(guī)律對(duì)于氣候變化背景下江西省水稻種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整具有重要的意義。郭瑞鴿等[9]利用江西省1959～2009年的逐日平均數(shù)據(jù)，分析了氣溫穩(wěn)定通過(guò)10 ℃初日變化及其對(duì)雙季早稻物候期的影響，但是對(duì)于江西省穩(wěn)定通過(guò)10 ℃積溫的時(shí)空變化特征研究缺乏。因此本文利用江西省85個(gè)氣象站點(diǎn)1961～2015年的逐日平均溫度，采用分區(qū)的方式對(duì)江西省的≥10 ℃初、終日、積溫變化特征進(jìn)行了比較詳實(shí)的分析，為江西省雙季稻種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、應(yīng)對(duì)氣候變化提供支持。

1 資料與方法

1.1 資料選取

本研究所用的氣象數(shù)據(jù)來(lái)源于江西省85個(gè)縣級(jí)氣象臺(tái)站1961～2015年的逐日平均氣溫?cái)?shù)據(jù)。由于江西省南北跨近5個(gè)緯度，則本文對(duì)江西省進(jìn)行贛北、贛中、贛南的地理分區(qū)，其中贛北包括九江、宜春、南昌、上饒、景德鎮(zhèn)、鷹潭、萍鄉(xiāng)、新余8個(gè)市，贛中包括吉安、撫州2個(gè)市，贛南主要為贛州市。

1.2 研究方法

1.2.1 穩(wěn)定通過(guò)10 ℃的初終日期的確定 為了消除日平均氣溫逐日變化的不穩(wěn)定波動(dòng)，顯示氣溫變化的平穩(wěn)性，本文選擇應(yīng)用較廣泛的5 d滑動(dòng)平均法[10-12]確定某一年穩(wěn)定通過(guò)10 ℃的初、終日日期。5 d滑動(dòng)平均法求算穩(wěn)定通過(guò)10 ℃初日的具體過(guò)程：在升溫季節(jié)里，找出日平均氣溫第1次≥10 ℃的日期，向前推4 d，按日序依次計(jì)算出5 d滑動(dòng)平均氣溫。從一年中最長(zhǎng)的一段大于10 ℃的5 d滑動(dòng)平均氣溫序列中，選取第1個(gè)≥10 ℃的5 d滑動(dòng)平均氣溫，從組成該5 d滑動(dòng)平均氣溫的5 d中，選取第1個(gè)日平均氣溫≥10 ℃的日期，此日期即為穩(wěn)定通過(guò)10 ℃的初日。5 d滑動(dòng)平均法求算某界限溫度終日的具體過(guò)程：在降溫的季節(jié)里，從逐日日平均溫度資料中，找到第1次日平均氣溫小于10 ℃的日期，向前推4 d。按日序依次計(jì)算出5 d滑動(dòng)平均氣溫，直到第1個(gè)5 d滑動(dòng)氣溫溫度小于10 ℃，選取最后一個(gè)≥10 ℃的滑動(dòng)平均氣溫，從組成該5 d滑動(dòng)平均氣溫的5 d中，選取最后一個(gè)日平均氣溫≥10 ℃的日期，此日期即為穩(wěn)定通過(guò)10 ℃的終日。

1.2.2 氣候傾向率和Manner-Kendall突變檢驗(yàn) 運(yùn)用氣候傾向率法[13-14]計(jì)算各站日平均氣溫≥10 ℃積溫、初日、終日和持續(xù)天數(shù)的氣候傾向率，利用Manner-Kendall非參數(shù)趨勢(shì)檢驗(yàn)法(簡(jiǎn)稱(chēng)M-K檢驗(yàn))分析贛北、贛中、贛南3個(gè)地區(qū)日平均氣溫≥10 ℃積溫、初日、終日和持續(xù)天數(shù)的時(shí)間序列變化趨勢(shì)。

氣候傾向率法用一元線(xiàn)性回歸方程表示：

y(t)=at+b

式中，y為氣候要素的擬合值，t為時(shí)間序列，a為斜率，即氣象要素年變化趨勢(shì)率。a大于0時(shí)表示氣候變量隨時(shí)間呈增加趨勢(shì)，反之呈下降趨勢(shì)，其值的大小反映上升或下降的速率，并以a的10倍作為氣候變量的氣候傾向率。

M-K檢驗(yàn)是提取序列變化趨勢(shì)的有效工具，它的2個(gè)重要參數(shù)是統(tǒng)計(jì)量M和趨勢(shì)變化的斜率β。M是檢驗(yàn)在給定顯著水平時(shí)有序數(shù)據(jù)的秩變化趨勢(shì)，大于0表示上升或增加趨勢(shì)，小于0為下降或減少趨勢(shì)，斜率β表示趨勢(shì)變化的方向和程度，即變化速率。

1.2.3 小波分析 小波分析是一種窗口大小固定但其形狀可改變，時(shí)間窗和頻率窗都可變化的時(shí)頻局部化分析方法，其在低頻部分具有較寬的時(shí)間窗和較窄的頻率窗，而在高頻部分則具有較寬的頻率窗和較窄的時(shí)間窗，不僅能反映數(shù)據(jù)信號(hào)在時(shí)間域和頻率域上的總體特征，而且能提供數(shù)據(jù)信號(hào)在時(shí)間域和頻率域局部化的信息，所以其在自然科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)、社會(huì)科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[15-17]。本研究使用該方法分析江西省熱量資源時(shí)間序列演變的多時(shí)空尺度特征。采用Morlet連續(xù)小波[18-19]，其小波函數(shù)為

2 結(jié)果與分析

2.1 熱量資源時(shí)間變化特征

2.1.1 ≥10 ℃積溫、初終日和持續(xù)日數(shù)的平均變化 從表1中可以看出，近55年來(lái)，贛北、贛中、贛南≥10 ℃積溫的多年平均值呈現(xiàn)依次增加的趨勢(shì)，贛北≥10 ℃積溫值最低，為5621.5 ℃·d，贛中其次，為5734.2 ℃·d，贛南最高，為6066.1 ℃·d；贛北和贛中≥10 ℃初日的多年平均日期相近，只相差1 d，贛北為3月20日，贛中為3月19日，而贛南≥10 ℃初日的多年平均日期早于贛北≥10 ℃初日的多年平均日期10 d，早于贛南≥10 ℃的多年平均日期9 d；贛北、贛中、贛南≥10 ℃終日的多年平均日期逐漸推遲，贛北≥10 ℃終日的多年平均日期為11月23日，贛中≥10 ℃終日的多年平均日期晚于贛北2 d，為11月25日，贛南≥10 ℃終日的多年平均日期晚于贛中≥10 ℃終日的多年平均日期7 d，為12月2日；贛北、贛中、贛南≥10 ℃持續(xù)日數(shù)的多年平均值依次增加，贛北和贛中相差3 d，分別為251和254 d，而贛南達(dá)到269 d，比贛中多15 d，達(dá)到269 d；≥10 ℃初日、終日和持續(xù)日數(shù)的變差系數(shù)都表現(xiàn)為贛北最低、贛中其次，贛南最高，而積溫的變差系數(shù)表現(xiàn)為贛中最低，贛南其次，贛北最高。贛北、贛中、贛南≥10 ℃積溫的年平均氣候傾向率分別為87、69、64 ℃· d/10 a，表明贛北的積溫增加幅度最大，贛中其次，贛南最??；贛北、贛中、贛南≥10 ℃初日的年平均氣候傾向率分別為-2.3、-2.1、-1.6 d/10 a，表明整個(gè)江西省≥10 ℃的初日呈現(xiàn)提前的趨勢(shì)，提前的幅度贛北最大，贛中其次，贛南最??；贛北、贛中、贛南≥10 ℃終日的年平均氣候傾向率分別為1.3、1.0、0.8 d/10 a，顯示整個(gè)江西省≥10 ℃終日呈現(xiàn)推后的趨勢(shì)，推后的幅度贛北最大，贛中其次，贛南最小，但是推后的幅度整體都小于≥10 ℃初日提前的幅度；贛北、贛中、贛南≥10 ℃持續(xù)日數(shù)的年平均氣候傾向率分別為3.7、3.2、2.5 d/10 a，表明整個(gè)江西省≥10 ℃持續(xù)日數(shù)呈增加的趨勢(shì)，增加的幅度贛北最大，贛中其次，贛南最小?！?0 ℃積溫、初日、終日、持續(xù)日數(shù)的變化幅度最大的地區(qū)集中在贛北、其次是在贛中，變化幅度最小是贛南地區(qū)。

表1 江西省≥10 ℃的積溫、初日、終日和持續(xù)日數(shù)的變化描述統(tǒng)計(jì)

2.1.2 ≥10 ℃積溫、初終日和持續(xù)日數(shù)的突變特征 采用Mann-Kendall非參數(shù)檢驗(yàn)法對(duì)江西省≥10 ℃的積溫、初日、終日和持續(xù)日數(shù)做長(zhǎng)期變化趨勢(shì)檢驗(yàn)。由圖1可知，近55年來(lái)贛北、贛中、贛南≥10 ℃積溫變化趨勢(shì)基本一致，都是在突變前呈減少的趨勢(shì)，突變后呈增加的趨勢(shì)，只是突變的年份不一樣，贛北在2001年發(fā)生突變，贛中在2004年發(fā)生突變，贛南在2005年發(fā)生突變。贛北、贛中、贛南≥10 ℃初日變化趨勢(shì)復(fù)雜程度略有不同，贛北和贛中≥10 ℃初日都是在2004年以前呈推后的趨勢(shì)，在2004年發(fā)生突變，2004年以后呈提前的趨勢(shì)，贛南≥10 ℃初日的UF和UB在2000～2010年之間有多次相交，無(wú)法確定突變點(diǎn)，再次經(jīng)滑動(dòng)T檢驗(yàn)，最終確定2000年為突變點(diǎn)，即贛南地區(qū)在2000年之前初日呈推后的趨勢(shì)，2000年以后呈提前的趨勢(shì)。贛北、贛中、贛南≥10 ℃終日變化趨勢(shì)比較復(fù)雜，UF和UB多次相交，存在著多個(gè)交點(diǎn)，無(wú)法判斷其突變點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，本文又對(duì)贛北、贛中、贛南≥10 ℃終日進(jìn)行滑動(dòng)T檢驗(yàn)，結(jié)果顯示其在95%的顯著性上不存在突變點(diǎn)。贛北、贛中、贛南≥10 ℃持續(xù)日數(shù)變化趨勢(shì)比較復(fù)雜。贛北、贛中、贛南≥10 ℃持續(xù)日數(shù)在1999～2010年間存在多個(gè)交點(diǎn)，進(jìn)一步進(jìn)行滑動(dòng)T檢驗(yàn)，結(jié)果顯示在95%的顯著性水平下贛北和贛中的突變點(diǎn)都為2000年，突變前呈減少的趨勢(shì)，突變后呈增加的趨勢(shì)，而贛南地區(qū)不存在突變點(diǎn)。

2.1.3 ≥10 ℃積溫、初終日和持續(xù)日數(shù)的周期變化特征 為了分析≥10 ℃積溫、初終日和持續(xù)日數(shù)的時(shí)間序列中所包含的周期規(guī)律，明確≥10 ℃積溫、初終日和持續(xù)日數(shù)的年際和年代際變動(dòng)中起主要作用的周期成分，做小波方差圖。首先分析了≥10 ℃積溫、初終日和持續(xù)日數(shù)的周期，發(fā)現(xiàn)其周期規(guī)律完全相同，所以本文將只分析≥10 ℃的積溫的周期規(guī)律；其次對(duì)于不同區(qū)域的≥10 ℃積溫作小波方差圖(圖2)，結(jié)果顯示，在贛北、贛中、贛南區(qū)域中，小波方差曲線(xiàn)都存在著2個(gè)峰值點(diǎn)，分別位于18和30處，其中尺度30處的峰值高，尺度18處的峰值低。這說(shuō)明贛北、贛中、贛南區(qū)域的周期性一樣，≥10 ℃積溫的時(shí)間序列中存在著18年和30年的周期，其中30年的周期占據(jù)著強(qiáng)勢(shì)的主導(dǎo)地位，18年周期較弱。

圖2結(jié)果顯示贛北、贛中、贛南的周期性一致，不存在區(qū)域性差異，因此本文以下的周期性分析針對(duì)整個(gè)江西省，而不采用分區(qū)。圖3是≥10 ℃積溫時(shí)間序列小波變換實(shí)部時(shí)頻分布圖，圖中反映出江西省≥10 ℃積溫在不同尺度隨時(shí)間而高、低振蕩變化的特點(diǎn)。30年尺度周期有著高-低-高的振蕩特點(diǎn)，20世紀(jì)60年代到70年代和21世紀(jì)初至今為高值區(qū)，20世紀(jì)80年代到90年代為低值區(qū)。18年尺度周期有著高-低-高-低-高的振蕩特點(diǎn)，20世紀(jì)60～70年代初期、80～90年代初期、21世紀(jì)初至今為高值區(qū)，20世紀(jì)70年代初期到80年代初期和20世紀(jì)90年代初期到21世紀(jì)初期為低值區(qū)。

圖1 江西省≥10 ℃的積溫、初日、終日和持續(xù)日數(shù)的M-K檢驗(yàn)

圖2 江西省≥10 ℃積溫小波方差圖

為了進(jìn)一步準(zhǔn)確分析≥10 ℃積溫的年代際變動(dòng)周期的特性，分別作出2種尺度周期下小波變換系數(shù)實(shí)部隨時(shí)間變動(dòng)圖。從圖4-a中可以看出，≥10 ℃積溫18年周期在整個(gè)54年內(nèi)振蕩都比較明顯，存在3個(gè)完整的波峰和2個(gè)完整的波谷，1973～1983年和1994～2004年為負(fù)位相，表示這2個(gè)時(shí)間段≥10 ℃積溫在18年的周期變動(dòng)中處于偏少的年代段，1961～1972年、1984～1993年和2005～2015年為正位相，表示這個(gè)時(shí)間段≥10 ℃積溫在18年的周期變動(dòng)中處于偏多的年代段。從圖4-b中可以看出≥10 ℃積溫30年周期在整個(gè)54年內(nèi)振蕩都比較明顯，存在著2個(gè)完整的波峰和1個(gè)完整的波谷，而且波峰和波谷的振蕩幅度基本相等，1980～1997年為負(fù)位相，表示在這個(gè)時(shí)間段≥10 ℃積溫在30年的周期變動(dòng)中處于偏少的年代段，1961～1972年和1998～1997年為正位相，表示在這兩個(gè)時(shí)間段≥10 ℃積溫在30年的周期變動(dòng)中處于偏多的年代段。

2.2 熱量資源的空間分布特征

從圖5-a中可以看出，整個(gè)江西省的≥10 ℃積溫的氣候傾向率在17～150 ℃· d/10 a之間，其中高值區(qū)間(110～150 ℃· d/10 a)分布沒(méi)有明顯的規(guī)律，零散地分布在景德鎮(zhèn)、永修、新建、樟樹(shù)、鷹潭、上饒縣、樂(lè)安、崇義這些站點(diǎn)的周?chē)?，而低值區(qū)間(17～50 ℃· d/10 a)集中在永新、萬(wàn)安、興國(guó)、于都形成的一片區(qū)域及峽江、南豐、崇仁、永豐、石城這5個(gè)站點(diǎn)的周邊區(qū)域，江西省其他區(qū)域的≥10 ℃積溫的氣候傾向率在50～110 ℃· d/10 a，其中在50～80 ℃· d/10 a區(qū)間的區(qū)域大部分位于江西省南部，而在80～110 ℃· d/10 a區(qū)間的區(qū)域大部分位于江西省的北部，這表明南部的≥10 ℃積溫的變化幅度小于北部的≥10 ℃積溫的變化幅度。從圖5-b可知整個(gè)江西省的≥10 ℃初日都是呈提前的趨勢(shì)，提前的幅度大致呈現(xiàn)北部高、南部低的特征。整個(gè)江西省≥10 ℃初日氣候傾向率在-4.5～-0.5 d/10 a之間，其中低值區(qū)集中在江西省的東北部，變化幅度為-4.5～-2.5 d/10 a，表明≥10 ℃初日提前的幅度最大；高值區(qū)大部分集中在南部泰和、萬(wàn)安、遂川、信豐、定南、安遠(yuǎn)、于都、石城形成的一大片區(qū)域中，北部的湖口、彭澤、瑞昌站點(diǎn)周?chē)矊儆诟咧祬^(qū)，變化幅度為-1.5～-0.5 d/10 a，表明≥10 ℃初日提前的幅度最小。≥10 ℃初日氣候傾向率在-2.5～-2 d/10 a之間的區(qū)域基本在江西省的北部，而在-2～-1.5 d/10 a之間的區(qū)域基本在江西省的南部，這表明北部的≥10 ℃初日提前的幅度大于南部的≥10 ℃初日提前的幅度。從圖5-c中可以看出，整個(gè)江西省的≥10 ℃終日都是呈推后的趨勢(shì)，推后的幅度大致呈現(xiàn)由東部向西部逐級(jí)增大的特征。整個(gè)江西省≥10 ℃終日的氣候傾向率在0～2.5 d/10 a之間，其中高值區(qū)主要集中在萍鄉(xiāng)、宜春、新余、新干、樟樹(shù)、上高、新建、永修、武寧一線(xiàn)以西的區(qū)域，變化幅度在1.5～2.5 d/10 a之間，表明≥10 ℃終日推后的幅度最大，低值區(qū)零散的分布在興國(guó)和于都形成的一個(gè)小區(qū)域、上饒和廣豐形成的小區(qū)域及余干、南豐、石城這3個(gè)站點(diǎn)的周?chē)?，變化幅度?～0.5 d/10 a，表明≥10 ℃終日推后幅度最小?！?0 ℃終日的氣候傾向率在0.5～1 d/10 a之間的區(qū)域大部分集中在江西省的東部，而在1～1.5 d/10 a之間的區(qū)域大部分集中在江西省的西部，表明江西省東部的≥10 ℃終日推后的幅度小于江西省西部的≥10 ℃終日推后的幅度。從圖5-d中可以看出，整個(gè)江西省的≥10 ℃持續(xù)日數(shù)都呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，增加的幅度出現(xiàn)北部高、南部低的特征。整個(gè)江西省≥10 ℃持續(xù)日數(shù)的氣候傾向率在1～5 d/10 a之間，其中低值區(qū)集中在南部的興國(guó)和于都形成的一片區(qū)域及石城站周?chē)膮^(qū)域，變化幅度為1～2 d/10 a，高值區(qū)零散分布在北部，主要有上高、分宜、新余、新干、樟樹(shù)形成的一片區(qū)域和景德鎮(zhèn)、婺源形成的一片區(qū)域，變化幅度為4～5 d/10 a。江西省≥10 ℃持續(xù)日數(shù)氣候傾向率在2～3 d/10 a之間的區(qū)域大部分在江西省的南部，而值在3～4 d/10 a之間的區(qū)域大部分在江西省的北部，表明北部的≥10 ℃持續(xù)日數(shù)增多的幅度大于南部的≥10 ℃持續(xù)日數(shù)增多的幅度。

圖3 ≥10 ℃積溫時(shí)間序列小波變換實(shí)部時(shí)頻分布圖

3 結(jié)論與討論

本研究以江西省地理分區(qū)為依據(jù)，基于江西省85個(gè)氣象站點(diǎn)1961～2015年的逐日平均氣溫，利用GIS技術(shù)、氣候傾向率和M-K突變檢驗(yàn)對(duì)江西省近55年來(lái)≥10 ℃的積溫、初日、終日和持續(xù)日數(shù)的時(shí)空變化特征和突變特征進(jìn)行了分析。得出以下結(jié)論。

(1)近55年來(lái)，江西省日平均溫度≥10 ℃積溫和持續(xù)日數(shù)呈增加的趨勢(shì)，初日為提前趨勢(shì)，終日為推遲趨勢(shì)；贛北≥10 ℃積溫、初日、終日和持續(xù)日數(shù)的變化速率高于贛中,而贛中≥10 ℃積溫、初日、終日和持續(xù)日數(shù)的變化速率又高于贛南；≥10 ℃積溫的變差系數(shù)為贛中最低、贛南其次，贛北最高，而≥10 ℃初日、終日和持續(xù)日數(shù)的變差系數(shù)為贛北最低、贛中其次、贛南最高。

(2)近55年贛北≥10 ℃積溫、初日和持續(xù)日數(shù)發(fā)生突變的年份分布為：2001年、2004年、2000年，而終日在95%的顯著性水平下未發(fā)生突變；贛中≥10 ℃積溫和初日發(fā)生突變的年份都為2004年，≥10 ℃持續(xù)日數(shù)發(fā)生突變的年份是2000年，而≥10 ℃終日在95%顯著性水平下未發(fā)生突變。贛南≥10 ℃積溫和初日發(fā)生突變的年份分別為2005年和2000年，而≥10 ℃終日和持續(xù)日數(shù)在95%的顯著性水平下未發(fā)生突變。

圖4 江西省≥10 ℃積溫時(shí)間序列小波變化實(shí)部18年尺度(a)和30年尺度(b)

圖5 江西省≥10 ℃的積溫、初日、終日和持續(xù)日數(shù)的氣候傾向率空間變化

(3)≥10 ℃積溫、初終日和持續(xù)日數(shù)的周期性變化規(guī)律保持一致，而且不存在區(qū)域性的差異?！?0 ℃積溫的時(shí)間序列存在著18年和30年的周期，其中30年的周期占主導(dǎo)地位，而18年周期較弱，30年尺度的周期中是存在高-低-高的振蕩特點(diǎn)，存在著2個(gè)完整的波峰和1個(gè)完整的波谷，波峰和波谷的振蕩幅度基本相等，18年尺度的周期中存在著高-低-高-低-高的振蕩特點(diǎn)，存在著3個(gè)完整的波峰和2個(gè)完整的波谷。

(4)江西省≥10 ℃積溫、初日、持續(xù)日數(shù)的氣候傾向率分布大體相似，高值區(qū)大部分都集中在北部，低值區(qū)大部分集中在南部，江西省≥10 ℃終日的氣候傾向率的高值區(qū)在西部、低值區(qū)在東部。

本文主要是對(duì)江西省≥10 ℃積溫、初日、終日和持續(xù)日數(shù)不同區(qū)域的平均特征、突變特征、周期特征及氣候傾向率的特征進(jìn)行分析，對(duì)于江西省的水稻種植布局的調(diào)整具有借鑒意義，但是本文沒(méi)有對(duì)特征形成的具體原因進(jìn)行分析。對(duì)于江西省≥10 ℃積溫、初日、終日和持續(xù)日數(shù)的變化形成原因以及其對(duì)水稻種植結(jié)構(gòu)的定量影響將是以后研究的重點(diǎn)。

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(責(zé)任編輯：曾小軍)

Spatial-temporal Variation Characteristics of Accumulated Temperature above 10 ℃ in Jiangxi Province in Recent 55 Years under Background of Global Climate Warming

LIU Dan, LI Ying-chun*

(Meteorological Science Research Institute of Jiangxi Province, Nanchang 330096, China)

Based on the data of daily average air temperature during 1961～2015 provided by eighty-five meteorological stations in Jiangxi province, using the methods of climate trendency rate, Manner-Kendall mutation testing, Morlet continuous wavelet analysis and ArcGIS spatial interpolation, adopting the divisional mode, this paper analyzed the spatial-temporal variation characteristics of the accumulated temperature, duration day, first day and last day that the daily average air temperature was steadily above 10 ℃. The results indicated that: (1) In recent 55 years, the accumulated temperature and duration day that the daily average air temperature was above 10 ℃ in Jiangxi showed an increasing trend, the first day presented an ahead trend, the last day revealed a delaying tendency, and their variation rate was in the order of northern Jiangxi > central Jiangxi > southern Jiangxi; (2) In the northern Jiangxi, the accumulated temperature, first day and duration day above 10 ℃ occurred mutation in 2001, 2004 and 2000 respectively; in the central Jiangxi, the mutation of the accumulated temperature, first day and duration day above 10 ℃ appeared in 2004, 2004 and 2000 respectively; in the southern Jiangxi, the mutation of the accumulated temperature and first day above 10 ℃ appeared in 2005 and 2000 separately. The last day above 10 ℃ in the whole Jiangxi as well as the duration day above 10 ℃ in the southern Jiangxi did not occur mutation at the significant level of 95%; (3) The accumulated temperature, duration day, first day and last day above 10 ℃ in Jiangxi had the same periodic change rule, and all had 18-year and 30-year periodicity without regional difference; (4) The climate tendency rate of the accumulated temperature, duration day, and first day above 10 ℃ had similar distribution rule in Jiangxi, their high-value regions were mostly concentrated in the north, and low-value regions were mostly distributed in the south. For the climate tendency rate of the last day above 10 ℃ in Jiangxi, its high-value regions were distributed in the west, and low-value regions were distributed in the east.

Heat resources; Wavelet analysis; Climate tendency rate; Spatial-temporal variation

2016-08-02

中國(guó)氣象局氣候變化專(zhuān)項(xiàng)“氣候變化背景下水稻種植結(jié)構(gòu)變化研究”(CCSF201513)。

劉丹(1989─)，助理工程師，主要從事農(nóng)業(yè)氣象研究。*通訊作者：李迎春。

S162.3

A

1001-8581(2017)01-0085-07