李蘇霞
摘要? ? 利用芮城國家一般站1960—2017年的逐日日照時數(shù)觀測資料及農(nóng)業(yè)氣象物候數(shù)據(jù),研究分析芮城縣日照時數(shù)變化特征及其對蘋果花期的影響。結(jié)果表明,1960—2017年芮城縣年日照時數(shù)呈下降趨勢,除4月日照時數(shù)呈上升趨勢外,其余月份均為下降趨勢;春季為上升趨勢,夏、秋、冬季為下降趨勢,其中夏季下降最明顯,其次是冬季;日照時數(shù)與蘋果開花盛期成負相關(guān),即日照時數(shù)多,蘋果花期提前,2—3月日照時數(shù)是影響芮城縣蘋果花期的主要氣象因子。
關(guān)鍵詞? ? 日照時數(shù);變化特征;蘋果花期;山西芮城
中圖分類號? ? P422.11;S661.1? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼? ? A? ? ? ? 文章編號? ?1007-5739(2019)09-0049-02
日照時數(shù)定義為在一定時間段內(nèi)太陽直接輻照度達到或超過120 W/m2的時間總和,以小時為單位,取1位小數(shù)[1]。日照是太陽輻射最直觀的表現(xiàn),也是表征當(dāng)?shù)貧庀鬆顩r和氣候特點的重要氣象要素之一,與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類活動息息相關(guān)[2]。
范曉輝等[3]對山西省1959—2008年日照時數(shù)時空變化特征進行研究,得出1959—2008年山西省年平均日照時數(shù)、四季日照時數(shù)均呈顯著減少趨勢;趙永強等[4]對山西省日照時數(shù)的時空變化特征進行分析,得出1961—2010年山西省平均日照時數(shù)在年代、年、季尺度上都呈減少趨勢,且空間差異明顯表現(xiàn)為南部到北部逐漸增加。芮城縣位于山西省西南端,平均海拔505.7 m,有“山西的南大門”之稱,是農(nóng)業(yè)大縣,蘋果種植面積占農(nóng)業(yè)總種植面積的比例很大。氣溫、降水對蘋果發(fā)育期影響的研究已經(jīng)有很多,本文著重分析日照時數(shù)的變化特征及其對蘋果花期的影響,旨在為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)及物候預(yù)測提供一定的依據(jù)。
1? ? 資料來源與研究方法
資料選取芮城國家一般站1960—2017年的逐日日照時數(shù),蘋果發(fā)育期的物候資料選取1984—2012年蘋果開花盛期日期。采用線性傾向估計分析日照時數(shù)年、月、季等的變化特征。物候日期采用日序換算法[5],即將蘋果開花盛期日期轉(zhuǎn)化為距離1月1日的實際日數(shù),利用SPSS軟件計算出日照時數(shù)和蘋果花期之間的Pearson相關(guān)系數(shù),并采用t檢驗進行顯著性檢驗。
2? ? 日照時數(shù)變化特征
2.1? ? 年變化
從圖1可以看出,1960—2017年芮城縣年日照時數(shù)整體呈下降趨勢,變化傾向率為-51.19 h/10 a,下降趨勢比較明顯,其中2007年年日照時數(shù)最少(1 902.5 h),1965年最多(2 583.9 h),二者相差681.4 h。58年年日照時數(shù)平均值為2 224.5 h,對比多年平均值來看,日照時數(shù)變化主要存在2個階段,一是1960—1980年,年日照時數(shù)基本多于多年平均值;二是20世紀80年代以后,年日照時數(shù)基本小于多年平均值。
2.2? ? 月變化
從表1可以看出,1960—2017年月日照時數(shù)中4月呈上升趨勢,變化傾向率為4.34 h/10 a;其余月份全部為下降趨勢,月日照時數(shù)的整體變化規(guī)律與年日照時數(shù)一致。其中,8月的下降趨勢最明顯,變化傾向率為-9.27 h/10 a;其次是1月,變化傾向率為-7.96 h/10 a;下降最少的是3月,變化傾向率為-0.06 h/10 a。1960—2017年芮城縣月平均日照時數(shù)也呈下降趨勢,變化傾向率為-4.56 h/10 a,與年日照時數(shù)的變化規(guī)律一致。其中,6月的平均日照時數(shù)最多,達到230.9 h;1月的平均日照時數(shù)最少,僅為147.8 h,兩者相差83.1 h。
2.3? ? 季變化
從圖2(a)可以看出,1960—2017年芮城縣春季日照時數(shù)整體呈上升趨勢,變化傾向率為1.31 h/10 a,1962年春季日照時數(shù)最多,達735.7 h;最小值出現(xiàn)在1964年,為451.7 h。由圖2(b)可以看出,夏季日照時數(shù)呈下降趨勢,且下降趨勢較明顯,基本呈波動狀態(tài),變化傾向率為-20.53 h/10 a,最大值為865.3 h,出現(xiàn)在1969年;最小值為490.2 h,出現(xiàn)在2007年。由圖2(c)可以看出,秋季日照時數(shù)整體呈下降趨勢,變化傾向率為-13.05 h/10 a,最大值為653.6 h,出現(xiàn)在1972年;最小值為338.1 h,出現(xiàn)在2011年。由圖2(d)可以看出,冬季日照時數(shù)整體也呈下降趨勢,變化傾向率為 -19.07 h/10 a,最大值為634.5 h,出現(xiàn)在1963年;最小值為300.7 h,出現(xiàn)在1989年??傊?,除春季外,夏、秋、冬季的日照時數(shù)變化趨勢與年日照時數(shù)變化趨勢一致,呈減少趨勢,夏季減少的最多,其次是冬季,最后是秋季。
3? ? 日照時數(shù)與蘋果花期的相關(guān)性
有關(guān)文獻研究表明,花期預(yù)報一般要提前20 d以上[6],由于芮城蘋果多年平均開花盛期在4月16日,從預(yù)報的時效角度考慮,將蘋果花期的日照時數(shù)統(tǒng)一統(tǒng)計到3月30日。從圖3可以看出,蘋果開花盛期序列整體呈下降趨勢,且下降趨勢較為明顯,說明1984—2012年蘋果花期整體表現(xiàn)為提前。其中,1986年開花序列最多,為116 d;2004年開花序列最少,為97 d。
以1—3月日照時數(shù)和2—3月日照時數(shù)分析日照時數(shù)蘋果花期的相關(guān)性,從表2可以看出,1—3月日照時數(shù)與蘋果花期的Peason值為-0.320,成負相關(guān),說明日照時數(shù)多、開花期提前,日照時數(shù)少、開花期推遲;但是從顯著性檢驗結(jié)果來看,P值為0.091,沒有通過顯著性檢驗;2—3月日照時數(shù)與蘋果花期的Peason值為-0.410,成負相關(guān);從顯著性檢驗結(jié)果來看,P值為0.027,在0.05水平上顯著相關(guān)。由此可以得出,1月蘋果樹處于冬眠期,日照時數(shù)對其生長發(fā)育影響不大,2—3月日照時數(shù)是影響蘋果花期的主要氣象因子之一。
4? ? 結(jié)論與討論
分析結(jié)果表明,芮城縣1960—2017年年日照時數(shù)呈下降趨勢,變化傾向率為-51.19 h/10 a;除4月日照時數(shù)為上升趨勢外,其余月份均為下降趨勢,月平均日照時數(shù)也呈下降趨勢;除春季外,夏、秋、冬季的變化趨勢與年日照時數(shù)變化趨勢一致,也呈減少趨勢,夏季減少的最多,其次是冬季,最后是秋季??傊?,1960—2017年芮城縣日照時數(shù)變化趨勢與山西省大范圍的變化趨勢一致。導(dǎo)致芮城縣日照時數(shù)的原因,有待深入研究。
蘋果開花盛期序列整體呈下降趨勢,且下降趨勢較為明顯,1—3月日照時數(shù)和2—3月日照時數(shù)與蘋果開花盛期均成負相關(guān)關(guān)系,即日照時數(shù)多,蘋果花期提前,1—3月日照時數(shù)與蘋果花期相關(guān)性沒有通過顯著性檢驗,2—3月日照時數(shù)與蘋果花期在0.05水平上顯著相關(guān)。這說明1月日照時數(shù)與蘋果花期影響不大,2—3月日照時數(shù)是影響蘋果花期的主要氣象因子之一。
5? ? 參考文獻
[1] 中國氣象局.地面氣象觀測規(guī)范[M].北京:北京氣象出版社,2003.
[2] 劉義花,汪青春,王振宇,等.1971—2007年青海省日照時數(shù)的時空分布特征[J].資源科學(xué),2011,33(5):1010-1016.
[3] 范曉輝,郝智文,王孟本.山西省近50年日照時數(shù)時空變化特征研究[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報,2010,19(3):605-609.
[4] 趙永強,王志偉,李海濤.山西省日照時數(shù)的時空變化特征[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2017,33(15):124-128.
[5] 白潔,葛全勝,戴君虎.貴陽木本植物物候?qū)夂蜃兓捻憫?yīng)[J].地理研究,2009,28(6):1606-1614.
[6] 金美玉,趙晶,付強.龍井市蘋果梨始花期預(yù)報模型研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,45(25):189-192.
作者簡介? ?李蘇霞(1988-),女,山西平陸人,工程師,從事綜合氣象業(yè)務(wù)工作。
收稿日期? ?2019-01-09