1960—2015年吉林地区热量资源变化特征分析

张宁馨　王鹏　刘亿

摘要 利用1960—2015年吉林市常规地面气象观测资料，运用线性趋势分析、Morlet小波分析等方法分析了56年来吉林市热量资源的时空分布及其变化特征。结果表明：吉林市近56年来年气温呈明显的增温趋势，其中年平均日最低气温对其贡献较大；稳定通过各界限温度的积温均呈明显的增多趋势，无霜期持续日数均呈延长趋势；年平均气温变化主要存在7～8年和4～5年的周期。

关键词 热量资源；变化特征；吉林吉林；1960—2015年

中图分类号 P468.021 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）21-0219-02

吉林市位于吉林省中部偏东，属温带大陆性季风气候，雨热同期，四季分明，主要种植玉米、大豆、水稻等粮食作物，是我国主要的粮食产区。热量资源是作物生长发育必不可少的基本条件，农业气象中一般以气温的高低、农业界限温度的初终日期及持续日数、积温的多少以及无霜期的长短作为鉴定某一地区热量条件的指标。本文通过分析吉林市热量资源的时空分布及其变化特征，为吉林市农业生产提供气象参考依据。

1 热量资源概况

吉林市年平均气温为4.0～5.5 ℃，年平均日最高气温为10.4～11.8 ℃，年平均日最低气温为-1.8～-0.3 ℃。稳定通过0、5、10、15、20 ℃的初日分别在3月27—30日、4月11—15日、5月1—5日、5月24日至6月2日、6月下旬；终日分别在10月28—31日、10月13—16日、9月24—29日、9月6—9日、7月中下旬至8月初；持续日数分别为213～218、182～189、143～152、97～109、21～48 d。稳定通过≥0、≥5、≥10、≥15、≥20 ℃的活动积温分别为3 110～3 380、2 970～3 230、2 600～2 870、1 940～2 260、420～1 040 ℃，且均是永吉、吉林较多，蛟河较少，与气温的空间分布大致相同[1-3]。

吉林市稳定通过各界限温度80%保证率活动积温如表1所示。另外，吉林市各站≥20 ℃ 80%保证率积温均在100 ℃以下，其中蛟河为0 ℃。

吉林市无霜期初日在5月3—15日，终日在9月21—23日，无霜期持续日数为131～141 d。

2 气候倾向分析

如表2所示，吉林市年平均日最低气温增温趋势高于年平均最高气温和年平均气温，表明年平均日最低气温对年平均气温增温趋势的贡献率相对较大。年平均气温平均每10年增加0.15～0.33 ℃，其中吉林、舒兰增温趋势最强[4-6]。

如表3所示，吉林市稳定通过≥0、≥5、≥10、≥15、≥20 ℃的活动积温平均每10年分别增加36.1～73.1、38.9～69.4、43.5～74.3、46.3～79.1、68.5～159.6 ℃，即界限温度越高，气候倾向率越大。其中，各站≥10 ℃积温的增加趋势全部通过了α=0.05的显著性检验，最为明显。

吉林市无霜期的初终日期及持续日数也存在明显的年际变化，且呈初日提前、终日推迟、持续日数延长的变化趋势（表4）。

3 周期分析

图1为1960—2013年吉林年平均气温的小波变换图（图1a）和小波方差图（图1b）。由小波变换图中可以看出吉林年平均气温在7～8年、4～5年以及24～26年时正负相位交替出现，存在偏高、偏低的波动变化。24～26年周期在整个分析时段非常稳定，年平均气温经历了低—高—低—高—低5次交替循环，在1972年以前、1984—1998年以及2010年以后年平均气温偏低，1973—1983年、1999—2010年年平均气温偏高；7～8年周期在1968年后非常稳定，存在准6次周期振荡；对于4～5年时间尺度，则有更多的年平均气温偏高与偏低的交替循环。近几年的年平均气温变化，在24～26年尺度和7～8年尺度上属于偏低时期，在4～5年尺度上属于偏高时期。另外，由小波方差图可以看出，7～8年的周期振荡最强，为吉林年平均气温变化的主周期，4～5年为第二周期。

4 结语

（1）吉林市热量条件能够基本满足农作物生长发育的需求，积温相对充足，≥0、≥5、≥10、≥15 ℃的80%保证率积温分别为3 000、2 860、2 410、1 800 ℃以上，≥20 ℃的80%保证率积温在100 ℃以下。各站中吉林、永吉气温高、积温多、稳定通过各界限温度及无霜期初日早、终日晚、持续日数长，热量资源相对较好，蛟河热量资源相对较差。

（2）吉林市近56年来年平均气温、年平均日最高气温、年平均日最低气温均呈明显的增温趋势，其中年平均日最低气温增温趋势强，各站中吉林增温趋势最明显。吉林市稳定通过各界限温度的积温均呈明显的增多趋势，且界限温度越高，气候倾向率越大。吉林市无霜期初日除桦甸外均呈提前趋势，终日均呈推迟趋势，持续日数均呈延长趋势，但并非所有测站都通过了0.05显著性检验。

（3）吉林市年平均气溫变化主要存在7～8年和4～5年的周期。

5 参考文献

[1] 纪瑞鹏，张玉书，冯锐，等.辽宁省农业气候资源变化特征分析[J].资源科学，2007，29（2）：74-82.

[2] 戴声佩，李海亮，刘海清，等.全球气候变暖背景下华南地区农业气候资源时空变化特征[J].中国农业资源与区划，2014，35（1）：52-60.

[3] 梁宏，王培娟，章建成，等.1960—2011年东北地区热量资源时空变化特征[J].自然资源学报，2014（3）：466-479.

[4] 胡琦，潘学标，邵长秀，等.1961—2010年中国农业热量资源分布和变化特征[J].中国农业气象，2014（2）：119-127.

[5] 刘实，王勇，缪启龙，等.近50年东北地区热量资源变化特征[J].应用气象学报，2010（3）：266-278.

[6] 唐红艳，牛宝亮.基于GIS的内蒙古兴安盟地区热量资源空间分布特征研究[J].干旱区资源与环境，2011（2）：66-71.