鄯善县葡萄田间气象要素变化规律分析

曹燕 黄霄霞

（鄯善县气象局，新疆 鄯善 838200）

新疆维吾尔自治区地处我国西北内陆，远离海洋，四周又有高山环绕，海洋上的湿润气流很难到达，所以当地雨量少，气候干燥［1-2］。这里的气温日夜变化很大，尤其是夏季，白天烈日炙烤，气温较高。鄯善县位于新疆鄯善盆地中部，是我国夏季气温最高的区域。这里气候干燥，年降雨量少，日照时间长，无霜期长，昼夜温差大，一般引来天山雪水灌溉作物，这种独特的自然条件十分有利于葡萄生长和葡萄糖分的高度浓缩。当地葡萄一般在7—9月成熟，但由于有早熟和晚熟2个品种，所以成熟时间稍有差异［3-5］。例如，早熟葡萄品种一般在6月底至7月初成熟，晚熟葡萄品种一般在10月成熟。8月是鄯善县葡萄成熟比较集中的季节［6-8］。下面依据2020年鄯善县葡萄果园实景气象观测站数据，对当地葡萄园的气温与地温变化规律进行分析，并结合观测数据研究平均气温、极大风速等对葡萄园10 cm地温的相关性，以期为当地葡萄种植与生产提供一定参考。

1 鄯善县气象特征概况

鄯善县位于天山东部南麓的吐鲁番盆地东侧，北与木垒县、奇台县为邻，东经七克台镇连接哈密市七角井乡，西部吐峪沟苏贝希村与吐鲁番市胜金乡接壤，南部经南湖戈壁至觉罗塔格与若羌县、尉犁县为界。鄯善县总面积39 800 km2，约占新疆维吾尔自治区总面积的2.5%。

鄯善县地处亚洲腹部，由于远离海洋、群山环绕、地貌复杂，形成了独特的气候。鄯善县夏热（7月平均气温29.2～33.0℃，曾出现过48.0℃高温）、冬冷（1月平均气温-10.0～11.0℃，出现过-29.7℃最低气温），春旱干燥（年降水量17.6～25.3 mm，但蒸发量极大，为2 751.0～3 216.6 mm），热量丰富（≥10℃积温为4 522.6～5 48.9℃），日照充足（日照时间2 900～3 100 h），昼夜温差大（平均日较差14.3～15.9℃，最大可达26.6℃），无霜期长（192～224 d）。当地气候对于棉花、葡萄和甜西瓜的生长发育极为有利，尤其是有利于提高葡萄、甜西瓜的品质。含糖量测定结果表明，葡萄23%以上，最高达31%；甜瓜12%以上，最高达18%。

2 鄯善县葡萄园气温全年变化规律

2.1 数据来源

鄯善县气象数据来自鄯善县气象局，通过葡萄果园实景气象观测站采集2020年全年的气温数据，同时获取葡萄园不同土层深度的地温数据，分别选取了葡萄园10、15、20、40 cm的地温数据。为了便于分析全年及各月间气温、地温之间的变化规律，将每日的气温、地温数据按照月份进行统计计算，以取其平均值作为当月的温度数据。选取的温度数据中气温数据包括月平均气温、月平均最高气温、月平均最低气温，风速数据选取月平均极大风速，地温数据分别选取月平均10 cm地温、月平均15 cm地温、月平均20 cm地温、月平均40 cm地温。

2.2 数据分析

从鄯善县葡萄果园实景气象观测站数据可以看出（见表1），葡萄园平均气温高于15℃的月份有6个，其中平均气温最高为28.391 1℃，出现在2020年7月；平均气温最低为-12.145 2℃，出现在2020年1月。葡萄园月最高气温出现在8月，最高为38.377 4℃；葡萄园月最低气温出现在1月，最低为-17.361 5℃。平均气温温差为40.536 3℃，最高气温和最低气温相差55.738 9℃（见图1）。

图1 2020年鄯善县葡萄园气温变化趋势图

表1 2020年鄯善县葡萄园田间气温年际数据

3 葡萄园不同深度地温变化规律

从鄯善县葡萄果园实景气象观测站不同土壤深度地温数据可以看出（见表1），葡萄园10 cm地温最大值为29.525 3℃，出现在8月，低温最低值为-3.748 1℃，出现在12月，平均为14.450 1℃；葡萄园15 cm地温最大值为29.079 4℃，出现在8月，地温最低值为-2.443 8℃，出现在12月，平均为14.516 4℃；葡萄园20 cm地温最大值为28.563 4℃，出现在8月，低温最低值为-0.901 7℃，出现在12月，平均为14.642 9℃；葡萄园40 cm地温最大值为28.023 5℃，出现在8月，低温最低值为0.265 8℃，出现在12月，平均为15.373 8℃。不同深度土壤地温值如图2所示。由图2可以看出，2020年鄯善县葡萄园的平均气温最高值出现在7月，而10、15、20、40 cm土层地温最高值出现在8月，说明气温对葡萄园土壤地温的影响具有一定的延后性。同时，从10～40 cm的土壤垂直方向看，地温具有逐级升高的趋势，说明深部土壤受外表气温变化影响相对较小，保温效应更强。

图2 2020年鄯善县葡萄园不同深度地温变化趋势

4 不同月份风速变化特点

葡萄园的蒸发受到地面温度影响，同时与地表风速有关，蒸发量又影响当地的葡萄品质［9-10］。鄯善县葡萄园地表极大风速变化如图3所示。地面极大风速较大的月份主要集中在3—9月，平均值的最大值出现在5月，月风速极大值平均为8.729 0 m/s，月极大风速的最小值是12月和1月，分别为3.896 7 m/s和3.334 6 m/s，每月地面极大风速平均值整体变化较小，夏季风速较大可能与不同区域温差和地形导致的气压变化有关。这个特征与平均气温、地面10 cm平均气温变化规律基本一致。

图3 2020年鄯善县葡萄园极大风速变化图

5 气温、风速与地温的相关性分析

由图4和表2可以看出，月平均气温与葡萄园月平均10 cm地温相关性为0.981，显著性极高；月极大风速与葡萄园月平均10 cm地温相关性为0.894，也具有较高的显著性。但是总体而言，地面气温对10 cm土壤地温的影响更大。

表2 气温、风速与地温相关性分析

图4 月平均气温、极大风速对地面10 cm地温的相关性

6 结论

通过对鄯善县葡萄果园实景气象观测站数据进行统计分析，发现2020年鄯善县葡萄园的平均气温温差为40.536 3℃，最高气温和最低气温相差55.738 9℃；2020年鄯善县葡萄园平均气温最高值出现在7月，土壤地温最高值出现在8月，气温对葡萄园土壤地温的影响具有一定的延后性，土壤垂直方向地温具有逐级升高的趋势；月平均气温与葡萄园月平均10 cm地温显著性极高，月极大风速与葡萄园月平均10 cm地温也具有较高的显著性，总体上地面气温对10 cm土壤地温的影响更大。