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摘要：为了研究气候变暖背景下10℃界限温度的变化规律，用现代气候变化理论与数理统计方法，分析陕西关中西部近50年日平均气温稳定通过10℃的初终日期、间隔日数及其积温变化特征。结果表明：关中西部日平均气温≥10℃的初日呈显著提早趋势，终日呈波动推迟趋势。初终日之间间隔日数显著增加。≥10℃期间的积温以56.568℃·d/10a的幅度显著增加。积温年代际波动增加，冷暖交替频繁。
关键词：≥10℃初（终）日；间隔日数；积温；分析
中图分类号：S162.3 文献标志码：A 论文编号：2014-xb0828
0 引言
热量资源是农业生产的重要的自然资源，制约着一个地区农业生产的主要形式。全球气候变暖引起植物生长季长度和适宜温度范围的变化，对农作物种植制度、品种布局、栽培技术及农资配套措施等都产生了明显的影响。不同界限温度持续日数及其积温是分析、评价一个地区农业气候资源的主要热量指标。日平均气温稳定通过10℃的日期，表示进入春耕期，喜温作物开始播种与生长，喜凉作物进入活跃生长季，多年生植物开始较大速度积累干物质及牲畜开始抓膘，可表征某一地区作物气候生长期主要气候特征。
许多学者从不同角度对中国积温变化趋势和规律进行了富有成效的研究。徐铭志等研究指出近40年气候生长期全国范围平均增加了6.6天，北方地区平均增加了10.2天，南方地区平均增加了4.2天，青藏高原增加最大为18.2天。20世纪90年代是气候生长期增加最大、增长最明显的时期。于淑秋指出，除西南东部少数地方外，中国大部分地区近50年来≥10℃生长季节延长，有效积温增加。王媛荣指出，陕西及各区域日平均气温稳定通过5℃初日呈提前趋势，终日变化趋势不一致，积温增加。本研究在对宝鸡市近50年气候变化趋势分析的基础上，进一步分析≥10℃界限温度的气候特征，揭示区域内气候资源分布的新格局，旨在充分认识气候变化对本地农业生产的影响，以期为宝鸡市农业积极应对气候变化、合理开发利用农业气候资源、调整种植区划和农业生产布局提供科学依据。
1 研究区域与方法
1.1 区域概况
陕西关中平原西部的宝鸡市（33°34′—35°06′N，106°18′—108°03′E）位于中国西北内陆，地处中国南北衔接和东西过渡地段，是中国主要的粮、油、果、畜生产基地之一。区域面积18196 km2，耕地面积4.1×105 hm2。年平均气温7.9～13.3℃，年降水量572.3～734.3 mm，属暖温带半干旱半湿润的大陆性季风气候，四季分明。宝鸡特殊的自然地理环境在自然科学中有着独特的意义。
1.2 气候资料
选取区域内11个气象站1961—2010年（陇县站是1971—2010年，陈仓区站是1974—2010年）近50年逐日平均气温资料进行统计分析。
1.3 分析方法
为了保证资料的均一性，剔除了缺测及明显的观测异值。日平均气温≥10℃的初（终）日是指5日滑动日平均气温稳定通过10℃的初（终）日。利用各年稳定通过10℃日数资料，按不同阶段求取各要素的气候平均值时间序列，采用一元线性回归方法分析要素变化趋势，以线性回归系数表示线性变化倾向率即气候倾向率，并利用F值进行显著性检验。气候要素的标准值取1981—2010年30年平均值。
2 结果与分析
2.1 ≥10℃的初（终）日、间隔日数及积温的时间变化
2.1.1 ≥10℃的初（终）日、间隔日数及积温的年际变化对气温资料统计分析表明，近50年，宝鸡市日平均气温≥10℃的初日平均为04-14（单位：月一日，下同），终日为10-19，间隔日数194.4 d，积温3654.7℃.d（见表1）。初日最早为3-30（1986年），最晚为04-26（1963年）；终日最早为10-02（1992年），最晚为11-05（2006年）。最早初日和最晚终日间隔220天，积温3315.4～4031.7℃.d。由图1可知，近50年，≥10℃初日呈显著提前趋势，线性倾向率为1.355 d/10 a；终日呈波动延后趋势，线性倾向率为1.200 d/10 a。初、终日期变化，引起间隔日数以1.826 d/10 a倾向率缓慢延长，积温以56.568℃.d/10 a显著增加。即是说，在初日提前、终日延后的趋势影响下，近50年，宝鸡市≥10℃间隔日数延长了9.1天，积温增加了282.8℃.d，这为本地农农业生产提供了丰富的热量资源。
2.1.2 ≥10℃的初（终）日、间隔日数及积温的年代际变化日平均气温≥10℃各要素随年代变化趋势并不一致（见表1），初日在20世纪60年代和80年代波动延后，20世纪70年代小幅提前，20世纪90年代到21世纪初分别以4.303d/10a和9.697d/10a线性倾向率显著提前。终日除在20世纪70年代和21世纪初呈延后趋势外，其他年代不同程度的小幅提前，但总趋势是延后的，线性倾向率为11.152d/10a。从≥10℃初日、终日距平变化曲线（图1）分析，在20世纪80年代以前，≥10℃初日变化以负距平为主，终日变化以正距平为主；20世纪80年代，≥10℃初、终日变化幅度基本一致；从20世纪80年代后期开始，受全球气候变暖趋势的影响，≥10℃初日变化以正距平为主，而终日变化以负距平为主，初、终日间隔日数愈来愈多，线性倾向率为2.415d/10a，这与西北地区气候变化趋势基本一致。
受初日和终日变化趋势的影响，≥10℃间隔日数除20世纪60年代和20世纪80年代小幅减少外，其他年份均呈波动增加趋势，这与初日的变化趋势基本一致。其中20世纪90年代增加幅度最大，线性倾向率为24.318d/10a，21世纪初以14.015d/10a的幅度增加。≥10℃期间积温在各个年代均呈增加趋势。从20世纪80年代后期到21世纪初，积温高位增加，平均线性倾向率为35.169℃·d/10 a，2001—2010年平均积温3800℃·d，比20世纪60年代初增加了176℃·d，表明本地作物生长期内可能提供的热量资源更丰富，农业气候资源的生物学潜力进一步提高。
2.1.3 ≥10℃的初（终）日、间隔日数及积温的空间变化
从空间分布上看，宝鸡市日平均气温≥10℃的日期，渭河川道（渭滨、陈仓、眉县）始于4月上旬，终于10月下旬，间隔日数为206～209 d，积温达4100～4300℃.天，是本区热量资源最丰富的区域（见图2）。塬区及千河河谷（陇县、千阳、凤翔、岐山、扶风）由东到西从4月上中旬逐渐开始，到10月中旬末到下旬初又由西到东逐渐终止，间隔日数176～201天，积温为3500～4100℃·d。北部山区（麟游）始于4月下旬，终于10月上旬，间隔1710天左右，积温达3000℃·d。南部山区（凤县、太白）由于气温垂直变化明显，呈显随高度升高初日推迟、终日提前的规律变化，且最早和最晚初日及最早和最晚终日的跨度均较大，都超过20天之久，影响间隔日数和积温的变化幅度也较大。其中嘉陵江河谷初日出现最早，始于4月上句末，终于10月下旬初，间隔194天，积温达3500℃·d。而海拔1500m处的太白，受地形影响，春季暖空气活动开始迟，秋季结束早，初日推迟到5月上旬初，终日提前到于9月底中旬，间隔日数152天，积温仅为3100℃·d左右，是本地热量最差的区域。总体来看，渭河川道初日早，终日晚，间隔日数较多，然后向南、向北，初日愈来愈晚，终日愈来愈早，间隔日数和积温随之减少。南部山区比北部山区平均间隔日数少18天。
3 结论与讨论
（1）受全球气候变暖趋势影响，1961—2010年，地处关中西部的宝鸡市日平均气温≥10℃的初日提前，终日延迟，初、终日间隔日数增加，积温也显著增加，为区域农业生产提供优越的热量资源。
（2）日平均气温≥10℃的日期，渭河川道开始最早，终期最晚，间隔日数最长，积温最多，是本区热量资源最丰富的区域。塬区及千河河谷由西到东初期愈来愈早，终期愈来愈晚，间隔日数和积温随之增加。南部山区由于气温垂直变化明显，呈显随高度升高初日推迟、终日提前的规律变化，南部山区比北部山区平均间隔日数少18天。
关键词：≥10℃初（终）日；间隔日数；积温；分析
中图分类号：S162.3 文献标志码：A 论文编号：2014-xb0828
0 引言
热量资源是农业生产的重要的自然资源，制约着一个地区农业生产的主要形式。全球气候变暖引起植物生长季长度和适宜温度范围的变化，对农作物种植制度、品种布局、栽培技术及农资配套措施等都产生了明显的影响。不同界限温度持续日数及其积温是分析、评价一个地区农业气候资源的主要热量指标。日平均气温稳定通过10℃的日期，表示进入春耕期，喜温作物开始播种与生长，喜凉作物进入活跃生长季，多年生植物开始较大速度积累干物质及牲畜开始抓膘，可表征某一地区作物气候生长期主要气候特征。
许多学者从不同角度对中国积温变化趋势和规律进行了富有成效的研究。徐铭志等研究指出近40年气候生长期全国范围平均增加了6.6天，北方地区平均增加了10.2天，南方地区平均增加了4.2天，青藏高原增加最大为18.2天。20世纪90年代是气候生长期增加最大、增长最明显的时期。于淑秋指出，除西南东部少数地方外，中国大部分地区近50年来≥10℃生长季节延长，有效积温增加。王媛荣指出，陕西及各区域日平均气温稳定通过5℃初日呈提前趋势，终日变化趋势不一致，积温增加。本研究在对宝鸡市近50年气候变化趋势分析的基础上，进一步分析≥10℃界限温度的气候特征，揭示区域内气候资源分布的新格局，旨在充分认识气候变化对本地农业生产的影响，以期为宝鸡市农业积极应对气候变化、合理开发利用农业气候资源、调整种植区划和农业生产布局提供科学依据。
1 研究区域与方法
1.1 区域概况
陕西关中平原西部的宝鸡市（33°34′—35°06′N，106°18′—108°03′E）位于中国西北内陆，地处中国南北衔接和东西过渡地段，是中国主要的粮、油、果、畜生产基地之一。区域面积18196 km2，耕地面积4.1×105 hm2。年平均气温7.9～13.3℃，年降水量572.3～734.3 mm，属暖温带半干旱半湿润的大陆性季风气候，四季分明。宝鸡特殊的自然地理环境在自然科学中有着独特的意义。
1.2 气候资料
选取区域内11个气象站1961—2010年（陇县站是1971—2010年，陈仓区站是1974—2010年）近50年逐日平均气温资料进行统计分析。
1.3 分析方法
为了保证资料的均一性，剔除了缺测及明显的观测异值。日平均气温≥10℃的初（终）日是指5日滑动日平均气温稳定通过10℃的初（终）日。利用各年稳定通过10℃日数资料，按不同阶段求取各要素的气候平均值时间序列，采用一元线性回归方法分析要素变化趋势，以线性回归系数表示线性变化倾向率即气候倾向率，并利用F值进行显著性检验。气候要素的标准值取1981—2010年30年平均值。
2 结果与分析
2.1 ≥10℃的初（终）日、间隔日数及积温的时间变化
2.1.1 ≥10℃的初（终）日、间隔日数及积温的年际变化对气温资料统计分析表明，近50年，宝鸡市日平均气温≥10℃的初日平均为04-14（单位：月一日，下同），终日为10-19，间隔日数194.4 d，积温3654.7℃.d（见表1）。初日最早为3-30（1986年），最晚为04-26（1963年）；终日最早为10-02（1992年），最晚为11-05（2006年）。最早初日和最晚终日间隔220天，积温3315.4～4031.7℃.d。由图1可知，近50年，≥10℃初日呈显著提前趋势，线性倾向率为1.355 d/10 a；终日呈波动延后趋势，线性倾向率为1.200 d/10 a。初、终日期变化，引起间隔日数以1.826 d/10 a倾向率缓慢延长，积温以56.568℃.d/10 a显著增加。即是说，在初日提前、终日延后的趋势影响下，近50年，宝鸡市≥10℃间隔日数延长了9.1天，积温增加了282.8℃.d，这为本地农农业生产提供了丰富的热量资源。
2.1.2 ≥10℃的初（终）日、间隔日数及积温的年代际变化日平均气温≥10℃各要素随年代变化趋势并不一致（见表1），初日在20世纪60年代和80年代波动延后，20世纪70年代小幅提前，20世纪90年代到21世纪初分别以4.303d/10a和9.697d/10a线性倾向率显著提前。终日除在20世纪70年代和21世纪初呈延后趋势外，其他年代不同程度的小幅提前，但总趋势是延后的，线性倾向率为11.152d/10a。从≥10℃初日、终日距平变化曲线（图1）分析，在20世纪80年代以前，≥10℃初日变化以负距平为主，终日变化以正距平为主；20世纪80年代，≥10℃初、终日变化幅度基本一致；从20世纪80年代后期开始，受全球气候变暖趋势的影响，≥10℃初日变化以正距平为主，而终日变化以负距平为主，初、终日间隔日数愈来愈多，线性倾向率为2.415d/10a，这与西北地区气候变化趋势基本一致。
受初日和终日变化趋势的影响，≥10℃间隔日数除20世纪60年代和20世纪80年代小幅减少外，其他年份均呈波动增加趋势，这与初日的变化趋势基本一致。其中20世纪90年代增加幅度最大，线性倾向率为24.318d/10a，21世纪初以14.015d/10a的幅度增加。≥10℃期间积温在各个年代均呈增加趋势。从20世纪80年代后期到21世纪初，积温高位增加，平均线性倾向率为35.169℃·d/10 a，2001—2010年平均积温3800℃·d，比20世纪60年代初增加了176℃·d，表明本地作物生长期内可能提供的热量资源更丰富，农业气候资源的生物学潜力进一步提高。
2.1.3 ≥10℃的初（终）日、间隔日数及积温的空间变化
从空间分布上看，宝鸡市日平均气温≥10℃的日期，渭河川道（渭滨、陈仓、眉县）始于4月上旬，终于10月下旬，间隔日数为206～209 d，积温达4100～4300℃.天，是本区热量资源最丰富的区域（见图2）。塬区及千河河谷（陇县、千阳、凤翔、岐山、扶风）由东到西从4月上中旬逐渐开始，到10月中旬末到下旬初又由西到东逐渐终止，间隔日数176～201天，积温为3500～4100℃·d。北部山区（麟游）始于4月下旬，终于10月上旬，间隔1710天左右，积温达3000℃·d。南部山区（凤县、太白）由于气温垂直变化明显，呈显随高度升高初日推迟、终日提前的规律变化，且最早和最晚初日及最早和最晚终日的跨度均较大，都超过20天之久，影响间隔日数和积温的变化幅度也较大。其中嘉陵江河谷初日出现最早，始于4月上句末，终于10月下旬初，间隔194天，积温达3500℃·d。而海拔1500m处的太白，受地形影响，春季暖空气活动开始迟，秋季结束早，初日推迟到5月上旬初，终日提前到于9月底中旬，间隔日数152天，积温仅为3100℃·d左右，是本地热量最差的区域。总体来看，渭河川道初日早，终日晚，间隔日数较多，然后向南、向北，初日愈来愈晚，终日愈来愈早，间隔日数和积温随之减少。南部山区比北部山区平均间隔日数少18天。
3 结论与讨论
（1）受全球气候变暖趋势影响，1961—2010年，地处关中西部的宝鸡市日平均气温≥10℃的初日提前，终日延迟，初、终日间隔日数增加，积温也显著增加，为区域农业生产提供优越的热量资源。
（2）日平均气温≥10℃的日期，渭河川道开始最早，终期最晚，间隔日数最长，积温最多，是本区热量资源最丰富的区域。塬区及千河河谷由西到东初期愈来愈早，终期愈来愈晚，间隔日数和积温随之增加。南部山区由于气温垂直变化明显，呈显随高度升高初日推迟、终日提前的规律变化，南部山区比北部山区平均间隔日数少18天。