近50年辽宁省宽甸满族自治县热量资源变化特征分析

戴 钰，单振宇 ，吉曹翔，孙晓东

（1.辽宁宽甸县气象局，辽宁 丹东 118200；2.沈阳市气象局，辽宁 沈阳 110000）

近50年辽宁省宽甸满族自治县热量资源变化特征分析

戴 钰1，单振宇1，吉曹翔2，孙晓东1

（1.辽宁宽甸县气象局，辽宁 丹东 118200；2.沈阳市气象局，辽宁 沈阳 110000）

选取宽甸站1960—2010年的气温资料，利用一元线性函数对近50年辽宁省宽甸满族自治县的热量资源变化特征进行分析。结果表明：宽甸站在近50年年平均气温升高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月是气温升高的主要时段；≥10℃积温增加212.6℃；无霜期延长20 d。其中20世纪80年代是气温变化的“拐点”，其后年平均气温平均升高1.2℃，四季平均气温分别升高1.1、0.7、0.6、3.5℃；≥10℃积温平均增加148.1℃；无霜期平均延长13 d。

热量资源；气温；气候倾向率；积温；无霜期

宽甸满族自治县（以下简称宽甸县）隶属辽宁省丹东市，位于辽宁省东部，鸭绿江中下游右岸。同时地处长白山余脉千山山系，地貌多变，地形复杂，全境呈现西北高东南低的地势。该县属温带半湿润季风气候，四季分明，冬暖夏凉，光照充足［1］。在全球气候变暖的大背景下，宽甸县的气温也呈上升趋势［2-3］。而气温的变化导致当地的热量资源也发生了变化。笔者仅选择宽甸站1960—2000年的气温资料进行了分析，旨在掌握热量资源环境，为当地农牧业生产及产业生态调整提供参考。

1 资料与方法

取自宽甸站1961—2010年逐日平均气温，无霜期天数资料，并计算年、季、月平均气温。用平均气温代表总热量；用≥10℃活动积温代表农作物生长季热量，采用5日滑动平均法挑取≥10℃初、终日期，计算≥10℃活动积温；用一元线性函数分析热量资源趋势变化和气候倾向率。用方程y=ax+b来拟合数据序列 T（t），t=1，2，3，…，n，按最小二乘法求出常数项b和趋势项a。趋势值a的符号表示气候变量的趋势倾向，a＞0表示y随时间呈上升趋势；反之，a＜0表示下降趋势。趋势项乘以10，则称为每10年气候倾向率。y是气候要素，x是时间序列（年份）。 用趋势变化图解热量资源变化“拐点”［4-8］。

2 结果与分析

2.1 年、季气温 从资料中可见，宽甸县近50年年平均气温为7.1℃，1998年最高，为8.5℃，1969年最低，为5.5℃。分析近50年的年平均气温可知，年平均气温随着年际变化呈逐渐上升趋势 （见图1），这与全球变暖及辽宁气温逐渐升高的大背景相吻合。经线性趋势分析，一元线性方程为y=0.0363x+6.1679，R2=0.4689。线性相关系数为0.6848；年平均气温的气候倾向率为0.036 3/10年，50年上升1.8℃。除此之外，分析图1可知，20世纪80年代是气温变化的“拐点”。1961—1980年年平均气温为6.5℃，1991—2010年则为7.7℃，20世纪 80年代后年平均气温升高1.2℃。

按季度分析气温资料，从分析结果可知（图2～图5），春季（3—5月）平均气温为7.8℃，其中2002年最高，为10.0℃。1971年则最低，为5.6℃。线性趋势分析后方程为y=0.029x+7.055，表明近50年，宽甸站的季平均气温呈上升趋势，气候倾向率表明近50年，春季平均气温上升了约1.5℃。而在“拐点”后，1960—1980年春季平均气温为 7.2℃，1991—2010年春季平均气温为8.3℃。“拐点”后共升高了1.1℃。

夏季（6—8月）平均气温为21.4℃，其中2000年最高，为23.2℃。1969年则最低，为20.0℃。线性趋势分析后方程为y=0.0178x+20.969，表明近50年，宽甸站的季平均气温呈上升趋势，气候倾向率表明近50年，夏季平均气温升高了0.9℃。1961—1980年夏季平均气温为21.1℃，1991—2010年夏季平均气温21.8℃。“拐点”前后共上升了0.7℃。秋季（9—11月）平均气温为8.5℃，其中2006年最高，为10.1℃。1981年与2002年同为最低，为6.7℃。线性趋势分析后方程为y=0.0208x+7.9358，表明近50年，宽甸站的季平均气温呈上升趋势，气候倾向率表明近50年，秋季平均气温上升了约1.0℃。1961—1980年秋季平均气温为8.2℃，1991—2010年秋季平均气温为8.8℃。“拐点”前后共增加了0.6℃。

图1 宽甸站近50年年平均气温变化趋势

图2 宽甸站近50年春季平均气温变化趋势

图3 宽甸站近50年夏季平均气温变化趋势

图4 宽甸站近50年秋季平均气温变化趋势

图5 宽甸站近50年冬季平均气温变化趋势

图6 宽甸站近50年月平均气温倾向率变化折线图

冬季（12月—次年2月）平均气温为-9.1℃，其中1985年最高，为-4.1℃。1967年则最低，为-12.9℃。线性趋势分析后方程为y=0.0793x-11.076，表明近50年，宽甸站的冬季平均气温呈上升趋势，气候倾向率表明近50年，季平均气温上升了4.0℃。1961—1980年冬季平均气温为-10.4℃，1991—2010年冬季平均气温为-7.9℃。“拐点”后共增加了3.5℃。

为了更明确分析温度的走向，将各年份的月平均气温倾向率制成折线图（见图6），从图中可看出11月—次年2月的倾向率是呈现持续增长的情况的。这就说明在该段时间内的温度上升对于整体是十分突出的。

图7 宽甸站近50年≥10℃积温变化趋势

图8 宽甸站近50年无霜期日数变化趋势

2.2 ≥10℃积温 宽甸站≥10℃积温年平均为3 131.6℃，最多达3 536.3℃（1998年），最少只有2 804.5℃（1969年），相差731.8℃。经线性趋势分析，一元线性方程为y=4.2516x+3027.4；≥10℃积温总体呈上升趋势，气候倾向率为42.516℃/10年，50年增加 212.6℃（见图 7）。 其中，1960—1980年≥10℃积温呈下降减少趋势，气候倾向率为-78.313 5℃/10年，平均为3071.6℃；1990—2010年呈上升增加趋势，气候倾向率为72.109 8/10年，平均为3 219.7℃，前后平均相差148.1℃。

2.3 无霜期 宽甸站初霜日一般出现在9月中旬—10月中旬，最早出现在9月11日（1967年与1995年），最晚出现在10月12日（2007年）。终霜日一般结束在4月下旬—5月下旬，最早结束于4月23日 （2009年），最晚结束于5月26日（1984年）。终霜日至初霜日即为无霜期，宽甸站无霜期平均为 140 d，最长 162 d（2009 年），最短 119 d（1976年与1985年）；经线性趋势分析得到方程y=0.4024x+127.68，无霜期天数呈上升趋势（见图8），气候倾向率为4.024 d/10年，50年延长20 d。其中，20世纪80年代之前无霜期平均天数为132 d，较平均值少8 d。20世纪80年代之后无霜期平均天数为145 d，较平均天数多5 d。后者比前者多出13 d。

3 结论

宽甸站在近50年年平均气温升高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月是气温升高的主要时段，对温度升高贡献最大；≥10℃积温增加212.6℃；无霜期延长20 d。

20世纪80年代是气温变化的“拐点”，其后年平均气温平均升高1.2℃，春季平均气温升高1.1℃，夏季升高0.7℃，秋季升高0.6℃，冬季升高3.5℃；≥10℃积温平均增加148.1℃；无霜期平均延长13 d。

4 分析与讨论

在全球气候变暖的大环境下，宽甸近50年的年平均气温、≥10℃积温、无霜期均呈现不同程度的上升趋势，然而气候变暖对农业气象资源和灾害而言却是有着不同影响，利与弊同时存在。随着积温的增多，生长季也随之明显延长，对于农作物产量提高十分有利。可以增加对气候资源的利用，对土地的使用率，借此达到更高的经济收益。但同时，春季气温的升高可能会造成作物的提前萌动，易受到霜冻与干旱的侵袭。而冬季气温的上升，则会增加病虫害对于农作物的威胁。最后，热量的增加将会加剧其他资源流失，例如水资源流失及土壤肥力下降速度增加，并使生产环境更加恶化。

为了减少热量资源增加对生产环境的影响，减少不必要的损失，提出以下几点建议：①规范、增强农田基本建设，提高对自然降水资源的利用率，增加人工灌溉的面积。②引进抗旱、耐受品种作物，在提高对于热量资源利用的同时，降低自然灾害对于作物生长的影响。③加强对病虫害的监控和防治，有针对性地作好防疫、防治措施［9］。

［1］范红梅，王秋兵，边振兴.基于GIS技术的宽甸县居民点空间分布特征分析［J］.西南师范大学学报（自然科学版），2008（2）：99-103.

［2］傅桦.全球气候变暖的成因与影响［J］.首都师范大学学报（自然科学版），2007（6）：11-15，21.

［3］纪瑞鹏，陈鹏狮，冯锐，等.辽宁省农作物及自然物候对气候变暖的响应 ［J］. 安徽农业科学，2009，37（30）：14764-14766，14801.

［4］孙福义，姜涛，陈凤涛.康平县近50年热量资源趋势分析与农业可持续发展 ［J］.安徽农业科学，2009，37（20）：9540-9542.

［5］任国玉，初子莹，周雅清，等.中国气温变化研究最新进展［J］.气候与环境研究，2005（4）：701-716.

［6］马永忠，李明春，黄英华，等.近50年建昌县热量资源特征变化研究［J］.安徽农业科学，2010，38（28）：15749-15750，15752.

［7］胡琦，潘学标，邵长秀，等.1961—2010年中国农业热量资源分布和变化特征［J］.中国农业气象，2014（2）：119-127.

［8］潘攀，张方.河南省近50年≥10℃界限温度的气候变化特征分析［C］//S10气象与现代农业发展.沈阳：中国气象学会，2012：7.

［9］隋景跃，张国林，梁群.朝阳地区热量资源变化趋势及对农业生产的影响［J］.安徽农业科学，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文章顺序编号：1672-5190（2016）10-0058-03

2016-10-12

戴钰（1992—），女，助理工程师，主要从事气象综合业务观测工作。

（责任编辑：钱英红）