成都地区蓝莓花期高低温灾害时空分布特征及专项气象服务

李昭霞

成都市双流区气象局，四川成都 610000

蓝莓，被誉为“浆果之王”，其酸甜可口，富含常规的营养元素，还含有维生素E、花青素、熊果苷、类胡萝卜素、果胶等其他丰富的矿物质元素，受到人们喜爱。此外，蓝莓可以消除面部沉淀，具有美白作用，还可以缓解视力下降，起到护眼作用，可谓老少皆宜。蓝莓除了可以直接食用，它还常被用于加工成饮品、果脯，以及装饰甜品。蓝莓果树在其主要物候期对气象条件的变化敏感，气象条件突变或气象灾害(包括低温受害、高温受害等)来临会极大程度地影响蓝莓生长发育，从而导致蓝莓的产量和质量下降[1]。而成都地区降雨主要集中在夏季，日温差大、年温差小、日照时间充足等条件形成了极适合蓝莓生长的亚热带季风气候。成都地区周边区(县)包括崇州、龙泉驿、双流、新都、简阳、金堂、温江、都江堰、彭州、郫县、新津、蒲江、邛崃、大邑等区(县)。

1 资料和方法

所用气象资料及蓝莓生育期资料，主要包括1961—2020年的逐日日最低气温、日最高气温、日照时数等资料，来源于成都市14个气象观测站。应用气候倾向率、灾害指数、灾害发生频率方法并结合气象灾害指标，统计分析了该地区蓝莓主要物候期气象灾害时空分布特征[2]。

2 结果与分析

2.1 成都地区蓝莓花期气象灾害的时空分布

通过显著性检验、气候倾向率和低温灾害指数介绍在成都地区蓝莓花期低温灾害的空间分布和时间变化情况[3]。

2.1.1 成都地区蓝莓花期低温灾害的空间分布利用1961—2020年成都地区14个测站蓝莓花期逐站逐年逐日最低气温资料，统计了逐站1961—2020年蓝莓花期受害极端低温，利用ArcGIS软件的反距离权重插值绘制出1961—2020年成都地区蓝莓花期受害极端低温空间分布图(图1)。

图1 1961—2020年成都地区蓝莓花期低温灾害的空间分布

成都地区受害极端低温为2.7～4.2 ℃，最低值2.7 ℃出现在西北部都江堰市，最高值4.2 ℃出现在西部金堂县和简阳市。其中，3.7～4.0 ℃主要分布在研究区的南部、中部和西南部，2.7～3.5 ℃主要分布在研究区的北部、东北部及西北部。

由于成都地形呈西北向东南倾斜状，简阳市和金堂县地区海拔较低使得该地区气温较高，受害温度均高于3.9 ℃，故研究区中低温受害较严重区域主要位于研究区中部和西部，而研究区的东南部和东部地区受害较轻。

2.1.2 成都地区蓝莓花期低温灾害的时间分布利用1961—2020年成都地区14个测站蓝莓花期逐站逐年逐日最低气温资料，通过SPSS26和Python软件对每个测站逐年受害极端低温和年份做显著性检验，然后利用ArcGIS软件的反距离权重插值绘制1961—2020年成都地区蓝莓花期低温灾害显著性检验分布图(图2)，并通过0.05显著性检验的站点筛选出计算气候倾向率。

图2 成都地区蓝莓花期低温灾害显著性检验分布图

在成都地区14个气象观测站中，有4个观测站未通过0.05的显著性检验。这代表其余10个观测站的受害极端低温有明显变化或变化趋势是可信的。通过显著性检验的10个观测站的气候倾向率主要分布在研究区的北部、西部及中部。

在成都地区中10个测站的气候倾向率均为正值，大部分地区的气候倾向率为0.28～0.32，位于研究区北部和中部。最大值位于新都和金堂，为0.32；最小值位于蒲江，为0.13。表明该测站所属地区受害极端低温均呈现升高的趋势，即蓝莓花期低温受害程度呈现减轻趋势。结合图3得出，研究区的南部和东部有显著变暖的趋势，而研究区的北部变化趋势不明显。

图3 1961—2020年成都地区蓝莓花期高温灾害的空间分布

为研究蓝莓花期所选成都地区低温受害随时间变化的规律，计算蓝莓花期低温灾害指数，分析1961—2020年成都地区蓝莓花期低温灾害指数年际变化趋势可得：1961—2020年低温灾害指数总体呈现起伏较大的下降趋势，即低温灾害呈现减轻趋势；20世纪60年代至70年代中期，指数呈现先涨后跌趋势；自20世纪70年代中期至90年代末，指数总体呈现缓慢增长趋势，1988年左右出现蓝莓花期低温灾害指数最大值，此时低温受灾最为严重；20世纪90年代至21世纪10年代指数下降趋势增强，但在1996年左右有极为明显的增长趋势；21世纪10年代至20年代指数下降趋势趋于平稳，并于2013年左右达到蓝莓花期低温灾害指数的最小值0.46。从蓝莓花期低温灾害指数总体下降趋势可知，研究区近60年呈现增温趋势。

2.2 成都地区蓝莓花期高温灾害的时空分布

通过显著性检验、气候倾向率和高温灾害指数介绍了成都地区蓝莓花期高温灾害的空间分布和时间变化情况。

2.2.1 成都地区蓝莓花期高温灾害的空间分布利用1961—2020年成都地区14个气象观测站蓝莓花期逐站逐年逐日最高气温资料，统计了逐站1961—2020年蓝莓花期受害极端高温，利用ArcGIS反距离权重插值绘制出1961—2020年成都地区蓝莓花期受害极端高温空间分布图(图3)。

成都地区受害极端高温为16.7～19.1 ℃，最低值16.7 ℃出现在新都区，最高值19.1 ℃出现在简阳市。其中，16.9～17.5 ℃主要分布在研究区的北部和中部偏北方向，17.7～18.3 ℃主要分布在研究区的南部和西南部，18.8～19.1 ℃主要分布在研究区东南部。由于一定程度的地形作用，简阳市高温受害较研究区西北部、中部和西南部更为严重，即研究区的东南部受害高温的温度普遍高于研究区其他区域。

2.2.2 成都地区蓝莓花期高温灾害的时间分布利用1961—2020年成都地区14个气象观测站蓝莓花期逐站逐年逐日最高气温资料，通过SPSS26和Python软件对每个测站逐年受害极端高温和年份做显著性检验，然后利用ArcGIS软件的反距离权重插值绘制1961—2020年成都地区蓝莓花期高温灾害显著性检验分布图，将通过0.05显著性检验的站点筛选出计算气候倾向率。

成都地区14个观测站有且仅有1个观测站通过0.05的显著性检验，这代表这13个测站的受害高温有明显变化或变化的趋势是可信的，且通过显著性检验的站点主要分布在研究区的各个位置。

成都地区14个观测站的气候倾向率均为正值，通过显著性检验的观测站的气候倾向率为0.30～0.56，所得气候倾向率最大值位于龙泉驿区为0.56，最小值位于温江区为0.30。表明该测站所属地区受害高温均呈现升高的趋势。结合受害低温的显著性空间分布和气候倾向率分布可以得出，研究区的东南部有较为显著的变暖的趋势，而研究区的北部和西南部暂无显著变化趋势。

为研究蓝莓花期所选成都地区高温受害随时间变化的规律，计算蓝莓花期高温灾害指数，分析1961—2020年成都地区蓝莓花期高温灾害指数年际变化可得：1961—2020年高温灾害指数总体呈现起伏较大的上升趋势，总体可称高温灾害呈现出加强趋势；20世纪60年代至70年代指数较低但呈现波动式增幅上升趋势；20世纪70年代末期至21世纪00年代呈现较为平缓的趋势，其高温灾害指数基本不变；21世纪00年代末期至20年代呈现波动较大的上升趋势，且在2004年左右高温灾害指数急剧下降至-0.05，随后指数又急剧增长，于2020年左右出现近60年来的蓝莓花期高温灾害指数最大值0.92，此后仍呈现增长趋势。由蓝莓花期高温灾害指数总体上升的趋势可知，近60年来研究区在蓝莓花期有增温趋势，且该结果符合蓝莓花期低温灾害指数下降趋势所得结论。

3 成都地区蓝莓花期专项气象服务

3.1 蓝莓花期专项气象服务产品

低温灾害较严重区域主要位于成都地区中部和西部，而东南部和东部地区受害较轻；高温灾害在东南部有较为显著的变暖的趋势，而北部和西南部暂无明显变化趋势。蓝莓花期一般为2月1日—3月30日，根据成都地区1991—2020年历史数据可知，2019年3月28日主城区出现29.3 ℃极端高温天气，2007年3月31日12个区市县出现高于30 ℃极端高温天气。极端温度的出现会导致蓝莓不能正常开花授粉，影响产量和品质。掌握蓝莓花期各阶段所需的气候条件，如温度、降雨量及日照等，结合既往成都地区相关气象指标情况，开发专项气象服务产品，有利于提高蓝莓种植效率。

双流区气象局公共气象服务计划可以主要从以下3个方面为种植户提供帮助：(1)充分利用既往多年平均气象条件数据和当年的观测数据，通过短信平台建立群组将针对蓝莓花期灾害性天气专题短信发送给种植户，将实际气象条件与蓝莓花期所需条件相结合，及时提醒种植户开展相应保护预防措施；(2)建立并完善蓝莓气象灾害监测与预测系统，重点观测寒潮霜冻、连续阴雨天气、低温等影响蓝莓花期的气象灾害因素，并及时通知提醒种植户做出相应防护措施，降低损失；(3)可提供相关气象数据证明材料，最大限度地减少种植户因气象灾害遭受的经济损失。

3.2 蓝莓气象科普知识宣传

结合《成都市双流区全民科学素质行动规划纲要实施方案(2021—2025年)》《成都市双流区“十四五”气象事业发展规划》要求，双流区气象局气象科普团队计划可主要从以下2个方面为种植户提供帮助：(1)针对蓝莓花期气象灾害种类，为种植户现场开展气象科普宣讲、宣传服务，一对一为种植户现场解答疑问；(2)创新开展蓝莓系列科普服务新媒体产品，通过新媒体平台进行发布，采用通俗易懂的方式传播晦涩难懂的气象科学理论、防灾减灾知识，使种植户可以随时随地查阅影响蓝莓花期气象要素并采取应对措施。

4 结论

利用1961—2020年成都地区14个地面气象观测站逐日最低气温、最高气温、日照时数资料，计算受害极端低温、受害极端高温、气候倾向率、低温灾害指数LTI、高温灾害指数HTI等气象指标，分析成都地区在蓝莓花期的低温灾害、高温灾害变化情况，结果表明：

(1)低温灾害变化趋势。低温灾害指数发现低温灾害趋于减轻；研究区的南部和中部呈显著变暖的趋势，而研究区的北部变化趋势不明显，研究区中低温受害较严重区域主要位于研究区中部和西部，而研究区的东南部和东部地区受害较轻。

(2)高温灾害变化趋势。高温灾害指数发现高温灾害趋于加重；研究区的东南部呈较为显著的变暖的趋势，而研究区的北部和西南部暂无明显变化趋势。其中，简阳市高温受害较研究区西北部、中部和西南部更为严重，即研究区的东南部受害高温的温度普遍高于研究区其他区域。