煙草在線專稿 [摘要]:在農業現代化和發展“生態農業”的大背景下,對地方性氣候規律的了解日漸迫切。為了科學直觀的描述湖北省鶴峰縣氣候背景,對鶴峰縣觀測點的41年氣象資料進行了詳細分析。根據41年逐日平均日平均溫度曲線的特點,用分段分析的辦法建立了日平均溫度變化模型。明確了逐日溫度的年際波動和日波動的變化特點,以及溫度上升的趨勢。明確了日照百分率的分布規律,論證了當地云霧景觀資源豐富的特點。冬季的降雨量有增加的趨勢,而9月份的降雨量有減少趨勢,總降雨量有減少趨勢。41年平均年降水量達1678mm,年際波動在1185-2333mm的區間。5、6、7三個月份降水量占全年的49%,分布集中。通過對“無雨日”在一年中出現的頻率的分析,發現“冬閑”是本縣的主要特點,是進一步挖掘勞動力資源的重要時間段;而煙葉生產中起壟移栽期的勞動力緊張是影響人均可種煙面積增長的第一限制因子,采收期的用工緊張則是第二限制因子。8月份陽光資源最為豐富。日照時數在一年中的分布呈“人”字形,累積日照時數有減少的趨勢?!办F或霾”的持續時間顯著增長。
[關鍵詞]:生態農業;氣候;冬閑;霧;霾
氣候背景是煙葉生產的最重要背景,對于靠天吃飯的農業生產來說尤為重要。隨著自動觀測技術的發展,氣象資料日漸完善,然而對于數據的地方性規律挖掘工作則相對較少。由于這些地方性特點少有普遍適用性,一些研究機構也少有分析動力。為了進一步明確本地煙區的氣候變化規律,對本煙區氣候進行科學全面的解讀,對本縣41年氣象資料進行了統計分析。為精細化科學指導煙葉生長完善了氣候上的理論依據。
1、材料與方法:
1.1氣象資料
采用鶴峰縣氣象站1970—2010年氣象資料。
1.2分析方法
以539.8米觀測點41年平均日平均溫度變化曲線為“標準曲線”通過對年波動空間和日波動空間的分析建立本地溫度變化模型。然后根據本縣內各點氣候變化主要是“海拔”差異的現狀,以海拔每升高100m溫度下降0.6℃的規律推導其它各海拔煙區的氣溫變化模型。根據實際的統計數據,其它各氣象指標在本縣內的變化較小,所以直接作參考。
2、結果與分析:
2.1溫度背景?
由圖1可知,日平均溫度隨著年份的不同,在41年平均溫度的上下5度左右波動,其波動空間在全年內有波動空間突然變小和漸進式擴大的現象。為了更直觀的了解其波動空間的具體變化特征,統計出“溫度逐日波動空間變化趨勢圖”,見圖2。
圖2 溫度逐日波動空間變化趨勢圖
Figure2 The diurnal variation curve of the temperature over days
由日平均溫度波動空間來看,1月28日到5月4日平均波動空間在12℃左右。5月5日至8月15日,日平均溫度的年波動空間隨著時間的推移而下降,其相關性公式為:波動空間=9.7293-0.025265*d(d等于以5月5日為零的累加天數)。8月16日至來年1月27日平均波動空間為9.9℃左右。居于以上原因,不是在海拔高度很低的煙區,不建議把煙葉的移栽期確定在5月5日之前。以免因為日平均溫度的年波動空間過大而增大受冷害的風險。
根據表1可以知道:以41年的日平均溫度為標準曲線,溫度下降3℃以上的年際波動可能性僅有10.5%的可能性,而上升3℃以上的可能性也僅有8%,因此以標準曲線為基礎的分析也是可行的。由此可以得出海拔539.8米的煙區5月25號之后移栽,出現低于18℃日平均溫度的可能性就已經很小,向前再推6d,也就是5月20日就進入烤煙移栽的絕對安全期,幾乎沒有出現早花的可能性,539.8米的煙區5月20日移栽的出葉數可作為煙葉是否因低溫而造成早花的參照基數。
2.2溫度在時間梯度上的變化規律
2.2.1日平均溫度在一年中的變化情況
圖3 標準曲線圖
Figure 3 Standardized curve
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通過圖3可以把曲線分解為A、D 兩條曲線和B、C、E三條直線,得出以下結果:
自12月31日至1月31日開始日平均溫度和時間之間的關系為曲線相關,而且數據擬合得并不好,公式僅供參考:
日平均溫度 =16.7833*(1-EXP(-((累積天數+0.767014)/0.000004)^-0.074398))
自7月11日至8月31日開始日平均溫度和時間之間的關系為曲線相關:
日平均溫度=121.0255*EXP(-0.011536累積天數)-96.1010*EXP(-0.015749X1)
其中直線B、C、E所通過的日期范圍上,溫度的變化和日期梯度均表現出極顯著的直線相關性:
自2月1日開始到5月5日天數每增加1d,溫度上升0.154度。X2=3.8015+0.154X1
自5月6日開始到7月10日天數每增加1d,溫度上升0.105度。X2=18.5933+0.105X1
自9月1日開始到12月30日天數每增加1d,溫度下降0.163度。X2=23.9853-0.163X1
2.2.2氣溫日較差在一年中的變化情況
圖12 氣溫日較差在一年中的變化情況散點圖
Figure12 The scatter diagram of diurnal temperature range changing in one year
由圖12可以看出:氣溫日較差在一年中的分布成“雁形”。波動上限的最大值出現在5月20號左右。這也說明“井窖式”移栽利用土溫的穩定性來回避溫度的大幅度波動有其現實的科學性。同時也建議高海拔煙區,5月20號之前不要讓煙苗長出井口。
2.3溫度變化趨勢
根據圖4可以看出鶴峰縣城區溫度呈現出明顯的上升趨勢,98年之后上升趨勢明顯。00年代較70年代上升了173.38度左右,意味著日平均溫度上升了0.47度。通過對比70年代和00年代的10年日平均年際變化曲線,發現這種溫度上升是曲線的整體上移,沒有明顯的特殊貢獻時間段出現。
圖4 表 逐年積溫度變化趨勢圖
Figure4 The variation of accumulated temperature over years
2.4云霧天氣情況
用二次曲線對41年日平均日照百分率和日期進行擬合得到以下方程(以8月1日為0順延累加日數為d):
日照百分率=0.455124-0.002982*d+0.000008*d*d
圖5 日照百分率分布圖
Figure5 The distribution of sunshine percentage
由圖5可知:云霧天氣對日照時數影響最大的月份為1月和2月;4月到6月有一個平臺期;8月1日附近影響最小。年平均日照百分率僅有26%的水平,屬云霧景觀資源豐富的地區。
40%以上的日照百分率分布于7月14日到9月15日。低于25%的時間分布在11月10日到來年4月10日。
2.5降雨情況
2.5.1年降雨量變化趨勢
圖6 降水量年變化趨勢圖
Figure6 The variation of precipitation over years
從圖6可以看到41年來經歷著一個年降水量下降的趨勢,在1986年到1988年出現了一次明顯的平臺下行。
2.5.2降雨量主要變化時間分布
圖7可以看出冬季的降水量有加大的趨勢,5月到7月下降明顯,8月份有所升高,而9月份下降明顯。9月份夏季風撤出本地時所形成的峰面雨,原來在本地有一段徘徊期,但后來的年份則消失了,呈現出明顯的平滑的線形形態。而年平均雨日數則未看到明顯的趨勢性變化單獨統計9月份降雨日數平均減少2天,這也意味著9月份“連續陰雨”天氣發生的頻率減小。年降雨量減小的趨勢主要以雨量減小為表現形式。這個變化是受氣候周期的影響還是附近水庫越建越多形成的影響還尚不明確。
圖7 “平臺下行”前后的各月日平均降水量比較
Figure7 The contrast of daily average precipitation of 12 month in two periods
2.5.3降水量在各月的分布
圖8 月降水量分布圖
Figure8 The distribution of monthly precipitation
由圖8可知:鶴峰水資源豐富,41年平均年降水量達1678mm,年際波動在1185-2333mm的區間。5、6、7三個月份降水量占全年的49%,分布集中。就煙草栽培來說,把旺長期放在7月份是合適的,這樣成熟采收需要長時間田間操作的時間就剛好落在8月份。在4月到9月的6個月里,降雨量都比較大,也就是說水成為限制因子的可能性在煙葉大田生長期內較小。因此,特別是在水改旱田的煙區,排水是否順暢是需要特別注意的。
2.5.4無雨日的頻率分布
由于煙草種植是
篤行致遠 2024中國煙草行業發展觀察