田 泓
(呼和浩特市氣象局,內(nèi)蒙古呼和浩特 010050)
近些年來,大氣中的二氧化碳(CO2)等溫室氣體的質(zhì)量濃度呈持續(xù)增加的變化態(tài)勢,由此引發(fā)的全球氣候變暖的問題逐漸引起國際社會的廣泛關(guān)注。據(jù)氣溫觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計,21 世紀(jì)的前10 年是歷史上氣溫最高的10 年,全球變暖已經(jīng)成為毋庸置疑的事實[1]。在氣候變暖的大背景下,各地區(qū)干旱、暴雨洪澇、低溫冰凍等極端天氣頻發(fā),對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大影響?,F(xiàn)如今,國內(nèi)外眾多專家學(xué)者針對氣候變化及其對農(nóng)業(yè)的影響開展了大量的研究工作,成效卓著。其中盧冬梅重點研究江西近40 年來氣溫變化及對農(nóng)業(yè)的影響,得出夏季氣溫大幅降低,明顯減少了高溫天氣對農(nóng)業(yè)的影響,冬季氣溫上升為冬季農(nóng)作物與果樹的正常生長及其安全越冬創(chuàng)造了有利條件[2]。然而,在夏季變涼及冬季升溫的背景下,夏季高溫與冬季凍害依然時有發(fā)生。李穎針對通遼市近60 年來氣溫變化對農(nóng)業(yè)的影響進(jìn)行研究,得出近60 年來通遼市氣溫呈上升趨勢,氣候變暖導(dǎo)致該地區(qū)極端天氣事件頻發(fā),導(dǎo)致農(nóng)業(yè)成本顯著增加[3]。
呼和浩特市是農(nóng)業(yè)大市,位于內(nèi)蒙古自治區(qū)中部,主要種植玉米、馬鈴薯、小麥及豆類等作物。近些年來,隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,呼和浩特市致力于特色農(nóng)產(chǎn)品種植,主要包括清水河小香米、武川蕎麥與莜麥等,并逐漸將其作為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的主要經(jīng)濟(jì)來源。然而,全球加速變暖,呼和浩特市高溫干旱、霜凍等氣象災(zāi)害頻發(fā),對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生巨大影響[4]。基于此,著重探討呼和浩特市1991—2020 年氣溫變化特征及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響,對于掌握當(dāng)?shù)貧鉁刈兓?guī)律,做好農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)工作具有重要意義。
選用呼和浩特市1991—2020 年的年平均氣溫、年平均最高(低)氣溫、年極端最高(低)氣溫等資料,資源來源于呼和浩特市氣象局。季節(jié)劃分主要參考以下標(biāo)準(zhǔn):3—5 月為春季,6—8 月為夏季,9—11 月為秋季,12 月至次年2 月為冬季。氣溫變化特征主要采用線性趨勢分析法進(jìn)行分析。
據(jù)統(tǒng)計,近30 年來呼和浩特市年平均氣溫為7.6 ℃。如圖1 所示,1991—2020 年呼和浩特市年平均氣溫呈上升趨勢,氣溫隨時間的推移而逐漸升高,與全球變暖的大背景保持一致。逐年平均氣溫的變化趨勢方程可以表示為y=0.0058x+7.5034(R2=0.0073),其升溫速率為0.058 ℃/10 年。年平均氣溫的峰值與谷值分別為9.0 ℃與6.5 ℃,分別出現(xiàn)在2007 年與1996 年,兩者之間相差2.5 ℃。
圖1 1991—2020 年呼和浩特市年平均氣溫變化趨勢圖
近30 年來,呼和浩特市年平均最高與最低氣溫的變化范圍分別位于12.8~15.1 ℃及0.4~3.5 ℃,變化幅度均比較小。結(jié)合圖2 能夠看出,呼和浩特市近30 年來年平均最高與最低氣溫均呈緩慢的升溫趨勢,其升溫速率分別為0.076 ℃/10 年與0.192 ℃/10 年,相對比而言,年平均最低氣溫的升溫趨勢較為明顯。
圖2 1991—2020 年呼和浩特市年平均最高與最低氣溫變化趨勢圖
由圖3 可見,近30 年來,呼和浩特市年極端最高與最低氣溫均呈略微下降趨勢,下降速率分別為-0.303 ℃/10 年與-0.044 ℃/10 年。相對比而言,年極端最高氣溫的下降趨勢最為明顯。
圖3 1991—2020 年呼和浩特市年極端最高與最低氣溫變化趨勢圖
據(jù)統(tǒng)計,近30 年來呼和浩特市極端最高與最低氣溫平均值分別為34.8 ℃與-22.4 ℃,兩者的變化范圍分別為32.6~38.9 ℃及-27.2~-17.6 ℃。年極端最高氣溫的峰值與谷值分別出現(xiàn)在2010 年與2016 年,其數(shù)值分別為38.9 ℃與32.6 ℃,兩者相差6.3 ℃。年極端最低氣溫的峰值與谷值分別出現(xiàn)在2007 年與2013 年,其數(shù)值分別為-17.6 ℃與-27.2 ℃,兩者相差9.6 ℃。
在全球加速變暖的大背景下,呼和浩特市氣溫變暖已經(jīng)成為必然。呼和浩特市位于典型的蒙古高原大陸性氣候區(qū),境內(nèi)水資源較少。近年來,隨著呼和浩特市的氣溫升高,該地區(qū)高溫干旱等極端天氣事件發(fā)生頻繁,嚴(yán)重影響了原本脆弱的呼和浩特市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[5]。雖然氣溫升高導(dǎo)致積溫及其持續(xù)時間明顯增加,延長農(nóng)作物生長期,進(jìn)而使農(nóng)作物產(chǎn)量實現(xiàn)明顯增加。然而,冬季氣溫升高,為病菌、蟲卵越冬創(chuàng)造了有利條件,導(dǎo)致春季病蟲害肆虐。呼和浩特市降水量較少,導(dǎo)致干旱災(zāi)害頻發(fā)。一旦農(nóng)作物播種時期遭遇干旱災(zāi)害,作物無將正常出苗,導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量大幅下降。夏季高溫干旱將導(dǎo)致土壤嚴(yán)重失水,輕則使農(nóng)作物葉片萎蔫,重則導(dǎo)致農(nóng)作物由于缺少而枯萎死亡。此外,呼和浩特市極端低溫呈下降趨勢,極易引發(fā)凍害,對作物的正常生長極為不利。
1)近30 年來,呼和浩特市年平均氣溫、平均高溫與最低氣溫均呈不同程度的升溫趨勢,其升溫速率分別為0.058 ℃/10 年、0.076 ℃/10 年與0.192 ℃/10 年。這一變化趨勢與全球變暖保持一致;年極端最高與最低氣溫則呈下降趨勢,下降速率分別為-0.303 ℃/10 年與-0.044 ℃/10 年。
2)氣溫異常變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響有利又有弊。其中氣溫升高延長作物生長期,增加作物產(chǎn)量。冬季氣溫升高,為病菌、蟲卵越冬創(chuàng)造了有利條件。
3)氣溫升高再加上降水稀少,導(dǎo)致呼和浩特市干旱頻發(fā)。播種期遭遇干旱將導(dǎo)致作物無法正常出苗;夏季高溫干旱將導(dǎo)致作物由于嚴(yán)重失水而萎蔫甚至死亡。極端低溫呈下降趨勢,極易引發(fā)凍害,對作物的正常生長極為不利。