1991—2020年黑山县降水与气温变化特征及其对农业生产的影响

徐博 纪源 盛晶博 张颖翘 宋昀地 白雪 范学辉

摘 要：本研究利用黑山县气象局1991—2020年观测的年降水量和气温资料，对黑山县降水量和气温变化特征及其对农业生产的影响进行分析。结果表明：1991—2020年，黑山县降水量逐年减少，气温逐年略微升高，年降水量平均每10年减少3 mm，年平均气温每10年上升0.16 ℃。四季平均降水量变化表现为夏秋两季降水量大，春冬两季降水量小，四季气温变化趋势为春秋两季平均气温相差不大，夏冬两季温差超过30 ℃，四季较为分明。

关键词：黑山;降水;气温;变化特征;农业生产

中图分类号：P423;P426.614    文献标志码：A   文章编号：1003-5168（2022）12-0124-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.12.026

Characteristics of Precipitation and Temperature Change and Its Influence on Agricultural Production in Heishan from 1991 to 2020

XU Bo1    JI Yuan1    SHENG Jingbo1    ZHANG Yingqiao1    SONG Yundi1

BAI Xue2    FAN Xuehui3

（1. Heishan Meteorological Bureau，Heishan 121400，China; 2. Jinzhou Meteorological Bureau，Jinzhou 121000，China; 3. Beizhen Meteorological Bureau，Beizhen 121300，China）

Abstract： Based on the monthly data of precipitation and temperature observed from the Meteorological Bureau of Heishan from 1991 to 2020， the characteristics of precipitation and temperature changes and their effects on agricultural production in Heishan were analyzed. The results show that from 1991 to 2020， the precipitation in Heishan showed a decreasing trend， while the temperature showed a slight increasing trend. The average precipitation decreased by 3 mm per decade， and the average temperature increased by 0.16 ℃ per decade. The variation of average precipitation in four seasons shows that precipitation in summer and autumn is large， while precipitation in spring and winter is small. The variation trend of average temperature in spring and autumn is similar， and the temperature difference between summer and winter is over 30 ℃， indicating distinct seasons.

Keywords： Heishan;precipitation;temperature;variation characteristics;agricultural

0 引言

黑山縣位于辽宁西部，地处中纬度地带，地理坐标为北纬41°28'—42°08'、东经121°49'—122°36'，东与新民、辽中接壤，西与北镇为邻，南与台安连界，北与阜新毗邻。全县区域面积约为2 498 km2，县内地势西北高、东南低。地形可分为西北部丘陵区、中部平原区和东部低洼易涝区。全年最多风向为NNW（北西北），次多风向为SSE（南东南），冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，四季较为分明。

1 研究资料与方法

本研究数据选取黑山县近30年（1991—2020年）降水量和气温的年、月统计值，采用线性趋势分析、累积距平等方法对黑山县降水量、气温的年变化特征与季节变化特征进行分析，探究区域内气候环境变化特征，以期对农业生产的开展提供参考[1]。

本研究将3、4、5月划分为春季，6、7、8月划分为夏季，9、10、11月划分为秋季，12月、翌年1月、翌年2月划分为冬季[2-3]。

2 黑山县降水变化特征分析

2.1 黑山县降水量年际变化特征

1991—2020年黑山县年降水量变化情况如图1所示。由图1可知，黑山县近30年年平均降水量为553.5 mm，年降水量的趋势方程为y=-0.3x+581.22（其中，x表示年份，y表示年降水量），年降水量整体以3.0 mm/10 a的速率呈现出下降趋势，其中年降水量在1994年达到峰值1 058.6 mm，年降水量值最小为267.6 mm，发生在1999年，年降水量最大值是最小值的3.96倍，说明黑山县降水量年际变化幅度较大，易发生旱涝灾害。

根据图1中1991—2020年年际降水量和30年年平均降水量，绘制图2降水量距平百分率图，降水距平百分率的旱涝等级按表1划分[4-6]。

由图2可知，1991—2020年黑山县年降水量多于年平均降水值的年份有13个，占到总年份的43.3%，仅有5年的降水量接近年平均值;并于1999—2002年连续4年出现年平均降水量的偏少时期。结合表1中降水距平百分率的旱涝等级，黑山县近30年中出现大涝的年份有3个，分别是1994年、2010年、2013年，降水距平百分率最大为91.32%;偏涝的年份有4个，分别是1991年、1998年、2012年、2016年，降水距平百分率最大为45.15%;偏旱的年份有7个，分别是1996年、2000年、2006年、2007年、2014年、2015年、2017年，降水距平百分率最大为39.51%;大旱年份有2个，分别是1999年、2018年，降水距平百分率最大为51.64%;其余年份为降水正常年份。

2.2 黑山县降水量季节变化特征

1991—2020年黑山县月平均降水量变化情况如图3所示，由图3可知，黑山县1年中各月份均会出现降水天气，其中以4—10月出现的降水量最大，该时段降水的平均降水量为520.0 mm，占全年平均降水量的93.95%。

按照四季划分来看，夏秋两季降水量占年降水量的比例最大，分别是66.50%和16.82%，其中1994年夏季的降水量最大（800.0 mm）;冬季降水量最小，大约占年降水量的1.73%，2011年冬季降水量最小（0.1 mm）。

3 黑山县气温变化特征分析

3.1 黑山县气温年际变化特征

1991—2020年黑山县年平均气温变化情况如图4所示，黑山县近30年年平均气温为8.78 ℃，年气温的趋势方程为y=0.016x-23.11（其中，x代表年份，y代表年气温）。可以看出，年气温整体以0.16 ℃/10 a的速率呈现出缓慢的上升趋势，其中，在2017年达到最高值9.7 ℃，在2012年为最小值7.6 ℃[7]。

根据图4中黑山县气温的年际变化图，绘制1991—2020年气温百分率分布图，具体如图5所示[8]。黑山县气温高于年平均气温的年份有17个，占到总年份的56.7%，有9年的气温接近年平均值;在2009—2013年连续5年出现年平均气温的偏少时期，自2014年起，平均气温呈现偏高的趋势。

3.2 黑山县气温季节变化特征

1991—2020年黑山县月平均气温变化情况如图6所示。在1991—2020年中，黑山县平均气温在零下的月份有3个，分别是冬季的12月、1月、2月，其中1月平均气温最低，平均气温最低为-9.8 ℃;黑山县平均气温最高为24.4 ℃，出现在7月[9-10]。

按照四季划分来看，春季、夏季、秋季、冬季平均气温分别为9.9 ℃、23.1 ℃、9.5 ℃、-7.5 ℃，春秋两季气温差不多，冬夏两季气温差可达30.6 ℃，其中2000年夏季的平均气温最高（25.1 ℃），2001年冬季的平均气温最低（-11.1 ℃）[11-13]。

4 降水量与气温对黑山县农业生产的影响

降水量大小对农业生产的影响重大，在1991—2020年，黑山县降水量呈下降趋势，平均线性增长率为-3 mm/10 a，年降水量最大值是最小值的3.96倍，说明黑山县降水量年际变化幅度较大，易发生旱涝灾害。近30年来，发生大涝的年份有3个，发生大旱的年份有2个，旱涝灾害发生年大田作物减产。

黑山县四季平均降水量变化表现为夏秋两季雨水充足，以4—10月出现的降水量最大，该时段降水的平均降水量为520.0 mm，占全年平均降水量的93.95%，春冬两季降水量较小，降水量年内分布差异较大，会导致暴雨洪涝灾害的发生，对农作物生长十分不利。

近30年，黑山县整体呈现升温趋势，平均线性增长率为0.16 ℃/10 a，夏季平均温度最高为23.1 ℃，冬季平均温度最低为-7.5 ℃，四季气候分明。春季气温大幅度偏高，对设施农业生产和农田土壤保墒增墒有利，但阶段性少雨时段明显，空气干燥，极易导致春旱的发生，影响春播作物的播种进度;秋季的降水和温度适宜，对玉米、大豆、水稻等作物的后期干物质积累、收获、晾晒提供了有利条件。

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