1961影響和田冬季設施農業的氣候變化特征分析

近年來，新疆積極發展農業生產。自治區人民政府將農業生產作為農業生產結構調整的重要推進。力爭到2010年全疆設施農業總面積達66667hm2,使其成為當地農業生產發展的主導產業和農民增收的重要來源。和田地區冬季日照充足,是新疆冬季氣溫最高的地區,適宜發展日光溫室大棚生產反季節瓜果蔬菜。和田地區設施農業發展很快,目前已達到6700hm2,主要栽種番茄、辣椒、黃瓜、油桃、草莓、西瓜等。設施農業生產中,嚴重的低溫天氣往往威脅作物的生長。強冷空氣入侵,氣溫下降迅速,對棚內蔬菜安全生長十分不利,輕則造成棚內蔬菜停滯生長,重則導致凍害。如2006年1月3—6日受降雪天氣及強冷空氣的影響,和田地區最低氣溫降到-19~-22℃,低于-15℃的天數持續了5d,低于-10℃的天數持續了11d,致使和田地區7526座蔬菜大棚不同程度的凍害,直接經濟損失超過2500萬元。浮塵、降雪增多、日照減少也會對設施農業生產造成不利影響,或降低作物光合作用,影響產量和品質,或造成作物病害,影響效益。因此,氣候的制約因素對發展設施農業影響很大。1和田地區的季節平均最低氣溫、浮塵用理圖及統計方法選用和田地區1961—2006年和田市、皮山縣、于田縣、民豐縣4個氣象站冬季(12月—次年2月)設施農業生產季節的平均最低氣溫、浮塵日數、降雪日數、日照時數進行統計分析。統計方法:(1)做出和田地區冬季的平均最低氣溫、浮塵日數、降雪日數、日照時數距平變化曲線及5a滑動曲線圖;(2)做出年代際的分析;(3)線性趨勢傾向系數由最小二乘法求得。2冬季氣候變化特征分析2.1平均最低氣溫變化特征2.1.1年生時期氣候特征表1給出了和田地區冬季各年代的平均最低氣溫和WMO規定的1971—2000年的標準氣候均值。從表1可以看出,2001—2006年和田地區冬季平均最低氣溫較上世紀60年代、70年代、80年代、90年代分別偏高了2.0℃、1.9℃、0.9℃、0.4℃,比WMO規定的1971—2000年的標準氣候均值偏高1.0℃。就地區而言民豐縣的增暖幅度最大,于田縣的增暖幅度最小。21世紀前6a平均最低氣溫較其前40a增溫非常明顯。2.1.2平均最低氣溫近46a全地區冬季平均最低氣溫的變化如圖1所示。表明平均最低氣溫總體呈上升趨勢,以0.64℃·(10a)-1的線性傾向率增加;在1986年以前以負距平為主,1986年以后正距平為主,1986年以后平均最低氣溫增暖趨勢十分明顯。和田地區平均最低氣溫在1961—1985年為偏低階段,1986—2006年為偏高階段。就地區而言,民豐縣的變化率最大為0.93℃·(10a)-1,于田縣的變化率最小為0.42℃·(10a)-1。2.2太陽的變化特征2.2.1照時數的時代際變化特征表2給出了和田地區冬季各年代的日照時數和WMO規定的1971—2000年的標準氣候均值。從表2可以看出,冬季日照時數有十分明顯的年代際變化特征。上世紀60年代偏多,70年代偏少、80年代接近氣候均值、90年代明顯偏多、2001—2006年偏多。90年代是日照時數最多的10a,較上世紀60年代、70年代、80年代和2001—2006年分別偏多4.4h、20.1h、8.6h、2.9h,比WMO規定的1971—2000年的標準氣候均值偏高9.6h。2.2.2年生時期近46a全地區冬季日照時數的變化如圖2所示。表明日照時數總體呈上升趨勢,以2.52h·(10a)-1的線性傾向率增多;1961—1969年和1993—2006年為偏多階段,1970—1992年為偏少階段。到上世紀1993年以后日照時數增多趨勢十分明顯。2.3雪月的變化特征2.3.1年代際變化特征表3給出了和田地區冬季各年代的降雪日數和WMO規定的1971—2000年的標準氣候均值。從表3可以看出,冬季降雪日數有十分明顯的年代際變化特征。上世紀70年代,90年代和2001—2006年偏多,60年代和80年代偏少,2001—2006年是近46a降雪日數最多的時期。2001—2006年平均值較上世紀60年代、70年代、80年代和90年代分別偏多了2.5d、0.6d、3.9d、1.8d,比WMO規定的1971—2000年的標準氣候均值偏多2.1d。2.3.2d10a-1的線性傾向率近46a全地區冬季降雪日數的變化如圖3所示。表明降雪日數總體呈增多趨勢,以0.24d·(10a)-1的線性傾向率增多;1963—1968、1971—1980年和1990—1996年為偏多階段,1981—1989年為偏少階段。就地區而言,和田市的變化率最大為0.33d·(10a)-1,皮山縣的變化率最小為0.18d·(10a)-1。2.4浮塵日的變化特征2.4.1浮塵周期的特征表4給出了和田地區冬季各年代的浮塵日數和WMO規定的1971—2000年的標準氣候均值。從表4可以看出,冬季浮塵日數有十分明顯的年代際變化特征。上世紀70—80年代偏多,60、90年代和2001—2006年偏少。2001—2006年是近46a浮塵日數最少的時期。2001—2006年平均值較上世紀60年代、70年代、80年代和90年代分別偏少了9.5d、19.7d、12.8d、2.4d,比WMO規定的1971—2000年的標準氣候均值偏少11.6d。2.4.2浮塵天數由浮塵年至20世紀20年代近46a全地區冬季浮塵日數的變化如圖4所示。表明浮塵日數總體呈下降趨勢,以-3.08d·(10a)-1的線性傾向率減少;1963—1980年和1983—1990年為偏多階段,1961—1962年、1991—2006年為偏少階段。到上世紀1991年以后浮塵日數減少趨勢十分明顯。就地區而言,和田市的變化率最大為-4.37d·(10a)-1,皮山縣的變化率最小為-1.06d·(10a)-1。3氣候、氣候條件對設施農業的影響3.1和田地區冬季的平均最低氣溫、日照時數整體呈上升趨勢,21世紀前6a平均最低氣溫增溫明顯,屬暖冬主流趨勢,日照時數除70年代偏少外,均為偏多趨勢,光照充沛;浮塵日數呈減少趨勢,除70年代偏多外,進入90年代后減少十分明顯;降雪日數大部分縣、市為增加趨勢,本世紀前6a增加明顯。3.2冬季晴空少云、光照充沛、光熱資源豐富且日照時數整體為上升趨勢,浮塵日數較少且呈減少趨勢,平均最低氣溫相對較高且為增溫趨勢,這些氣候因素和氣候變化趨勢都有利于和田發展反季節設施農業。3.4和田地區人均耕地少,且用水供需矛盾突出,發展設施農業有利于緩解上述矛盾,對增加農民收入、加快脫貧致富步伐以及維護社會穩定意義重大。和田地區的氣候及其變化特征進一步證實,冬季發展設施農業總體說來十分有利,且發展潛力很