1981—2022年西藏“一江两河”主要农区农业界限温度变化特征

doi:10.11755/j.issn.1006-7639(2024)-01-0047

干旱气象 ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (1): 47-53.DOI: 10.11755/j.issn.1006-7639(2024)-01-0047

1981—2022年西藏“一江两河”主要农区农业界限温度变化特征

郭艺楠¹^,²(), 黄志诚¹^,³, 杜军³^,⁴(), 徐薇²

1.西藏自治区气象信息网络中心，西藏拉萨 850001
2.日喀则国家气候观象台，西藏日喀则 857000
3.西藏高原大气环境科学研究所/西藏高原大气环境研究开放实验室，西藏拉萨 850001
4.中国气象局墨脱大气水分循环综合观测野外科学试验基地/墨脱国家气候观象台，西藏墨脱 860700

收稿日期:2023-09-18 修回日期:2024-01-19 出版日期:2024-02-29 发布日期:2024-03-06
通讯作者: 杜军（1969—），男，正高级工程师，主要从事高原气候与气候变化、生态与农业气象等方面的研究。E-mail: dujun0891@163.com。
作者简介:郭艺楠（1990—），女，高级工程师，主要从事气象数据信息化与服务工作。E-mail: 404614227@qq.com。
基金资助:
中国气象科学研究院青藏高原与极地气象科学研究所开放课题(ITPP2021K03);第二次青藏高原综合科学考察研究项目(2019QZKK0106)

Variation characteristics of agricultural boundary temperature in main agricultural regions in basins of the Brahmaputra River and its two tributaries in Xizang from 1981 to 2022

GUO Yinan¹^,²(), HUANG Zhicheng¹^,³, DU Jun³^,⁴(), XU Wei²

1. Xizang Meteorological Information and Network Centre，Lhasa 850001，China
2. Rikaze National Climate Observatory，CMA，Rikaze 857000，Xizang，China
3. Xizang Institute of Plateau Atmospheric and Environmental Science Research/Xizang Open Laboratory of Plateau Atmospheric and Environmental Research，Lhasa 850001，China
4. Field Science Experiment Base for Comprehensive Observation of Atmospheric Water Cycle in Mêdog，CMA/ Mêdog National Climate Observatory，Mêdog 860700，Xizang，China

Received:2023-09-18 Revised:2024-01-19 Online:2024-02-29 Published:2024-03-06

摘要/Abstract

摘要：

日平均气温≥10 ℃是喜温作物适宜生长的下限温度。西藏“一江两河”主要农区≥10 ℃积温变化是判断该地区热量资源的关键指标。基于1981—2022年该区域9个气象站点的日平均气温数据，使用线性倾向估计、Pearson相关系数、Mann-Kendall检验和R/S分析法，分析≥10 ℃界限温度的气候变化特征。结果表明：（1）随着海拔高度的升高，≥10 ℃界限温度出现明显垂直地带性特征，包括≥10 ℃初日推迟、终日提前、持续日数与积温减少。（2）近42 a来，该地区≥10 ℃初日普遍提前，气候倾向率为-2.53 d·（10 a）^-1；终日延后，倾向率为3.33 d·（10 a）^-1；持续日数和积温均明显增加，倾向率分别为5.87 d·（10 a）^-1、106.19 ℃·d·（10 a）^-1。与青藏高原其他地区相比，这种变化更为明显。（3）20世纪80年代是过去40 a≥10 ℃初日最迟、终日最早、持续日数最短、积温最少的10 a，与之相对的是21世纪10年代的情况截然相反。（4）≥10 ℃界限温度的H指数均大于0.65，表明未来≥10 ℃界限温度初日提前、终日推迟、持续日数延长和积温增加的变化趋势将持续存在。

关键词: ≥10 ℃活动积温, 初日, 终日, 持续日数, 年际和年代际变化, 突变, 西藏“一江两河”

Abstract:

The mean daily temperature of 10 ℃ is the lower limit temperature for the suitable growth of thermophilic crop. The ≥10 ℃ active accumulated temperature (ATT₁₀) is one of the important indexes to measure the heat resources in the main agricultural regions of the Brahmaputra River and its two tributaries over Xizang (BRTX). Based on the daily average temperature data of 9 meteorological stations in BRTX from 1981 to 2022, the linear trend estimation, Pearson coefficient, Mann-Kendall test and R/S analysis method were used to analyze climate change characteristics of ≥10 ℃ boundary temperature (BT₁₀). The results are as follows: (1) With the increase of altitude, the BT₁₀showed obvious vertical zonal characteristics in the main agricultural regions of BRTX, including the delay of initial date, the advance of the last day, the decrease of duration days and the ATT₁₀. (2) From 1981 to 2022, the initial date of BT₁₀ was advanced by -2.53 d·(10 a)^-1, and the final date delayed with a rate of 3.33 d·(10 a)^-1, the duration days and ATT₁₀ significantly increased with a rate of 5.87 d·(10 a)^-1 and 106.19 °C·d·(10 a)^-1, respectively. Compared with the Qinghai-Xizang Plateau, the magnitude of BT₁₀ change was significantly larger. (3) The 1980s was the decade with the latest initial date, the earliest final date, the shortest duration days and the lowest ATT₁₀ in the past 40 years, while the 21st century was the opposite. (4) The H indexes of the BT₁₀ were all greater than 0.65, indicating that in the future the BT₁₀ will maintain a strong persistence of earlier initial day, later final day, prolonged duration days and increased ATT₁₀. The mutation change of the initial date of BT₁₀ occurred in the early 1990s, while the abrupt change of the final date, duration days and ATT₁₀ occurred in the first decade of the 21st century.

Key words: ≥10 ℃ active accumulated temperature, initial date, final date, duration days, interannual and interdecadal variation, mutation, the Brahmaputra River and its two tributaries in Xizang

中图分类号:

S162

郭艺楠, 黄志诚, 杜军, 徐薇. 1981—2022年西藏“一江两河”主要农区农业界限温度变化特征[J]. 干旱气象, 2024, 42(1): 47-53.

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图/表 8

图1 西藏“一江两河”主要农区气象站点分布

Fig.1 The location of the nine meteorological stations in the main agricultural regions of the Brahmaputra River and its two tributaries in Tibet

表1 H指数分级

Tab.1 The classification of H index

等级	H指数	反持续性强度	等级	H指数	持续性强度
-Ⅰ	0.45≤H<0.50	很弱	Ⅰ	0.50<H≤0.55	很弱
-Ⅱ	0.35≤H<0.45	较弱	Ⅱ	0.55<H≤0.65	较弱
-Ⅲ	0.25≤H<0.35	较强	Ⅲ	0.65<H≤0.75	较强
-Ⅳ	0.20≤H<0.25	强	Ⅳ	0.75<H≤0.80	强
-Ⅴ	0.00≤H<0.20	很强	Ⅴ	0.80<H≤1.00	很强

图2 1981—2022年西藏“一江两河”主要农区≥10 ℃界限温度初日（a）、终日（b）、持续日数（c）和积温（d）的年变化趋势

Fig.2 Yearly change of the initial date (a), the final date (b), the duration days (c) and the active accumulated temperature (d) for ≥10 ℃ boundary temperature in the main agricultural regions of the Brahmaputra River and its two tributaries in Xizang from 1981 to 2022

表2 1981—2022年西藏“一江两河”主要农区各站≥10 ℃界限温度变化趋势

Tab.2 Linear trend of ≥10 ℃ boundary temperature at nine stations in the main agricultural regions of the Brahmaputra River and its two tributaries over Xizang from 1981 to 2022

站点	初日/ [d·（10 a）^-1]	终日/ [d·（10 a）^-1]	持续日数/[d·（10 a）^-1]	积温/ [℃·d·（10 a）^-1]
拉孜	-2.60^**	3.39^**	5.99^****	116.72^****
南木林	-2.54^**	3.87^**	6.40^****	88.33^****
日喀则	-3.84^***	3.67^***	7.51^****	151.48^****
江孜	-2.88^*	8.81^****	11.69^****	174.80^****
泽当	-0.97^**	0.93	1.89	52.67^*
贡嘎	-0.62	0.41	1.03	29.39
拉萨	-5.37^***	2.52^**	7.90^****	155.24^****
尼木	-1.88	0.94	2.82	56.47^**
墨竹工卡	-2.11^*	5.48^***	7.59^****	130.59^****

表3 1991—2020年西藏“一江两河”主要农区≥10 ℃界限温度多年平均值

Tab.3 Multi-year average value of ≥10 ℃ boundary temperature in the main agricultural regions of the Brahmaputra River and its two tributaries in Xizang from 1991 to 2020

站点	初日	终日	持续日数/d	积温/（℃·d）
拉孜	5月16日	10月5日	142	1 982.6
南木林	5月22日	9月23日	124	1 615.4
日喀则	5月13日	10月2日	142	2 011.2
江孜	5月26日	9月16日	113	1 439.0
泽当	5月3日	10月15日	166	2 506.9
贡嘎	4月30日	10月13日	166	2 506.7
拉萨	5月3日	10月15日	165	2 488.6
尼木	5月13日	10月5日	145	2 073.6
墨竹工卡	5月23日	9月16日	123	1 691.9
“一江两河”主要农区	5月13日	10月3日	143	2 035.1

表4 1981—2020年西藏“一江两河”主要农区≥10 ℃界限温度距平的年代际变化

Tab.4 The decadal mean anomalies of ≥10 ℃ boundary temperature in the main agricultural regions of the Brahmaputra River and its two tributaries in Xizang from 1981 to 2020

≥10 ℃界限温度	1981—1990	1991—2000	2001—2010	2010—2020
初日/d	6	1	0	-1
终日/d	-7	-4	2	2
持续日数/d	-13	-5	2	3
积温/（℃·d）	-181.2	-115.4	37.3	78.1

表5 1981—2022年西藏“一江两河”主要农区≥10 ℃界限温度的H指数和突变年份

Tab. 5 The H index and mutation years of ≥10 ℃ boundary temperature in the main agricultural regions of the Brahmaputra River and its two tributaries in Xizang from 1981 to 2022

≥10 ℃界限温度各参数	H指数			突变年份
≥10 ℃界限温度各参数	H值	等级	持续强度	突变年份
初日	0.735	Ⅲ	较强	1992
终日	0.797	Ⅳ	强	2004
持续日数	0.694	Ⅲ	较强	2001
积温	0.905	Ⅴ	很强	2004

图3 1981—2022年西藏“一江两河”主要农区≥10 ℃界限温度初日（a）、终日（b）、持续日数（c）和积温（d）的M-K检验

Fig.3 The M-K test results of the initial date (a), the final date (b), the duration days (c) and the active accumulated temperature (d) about ≥10 ℃ boundary temperature in the main agricultural regions of the Brahmaputra River and its two tributaries in Xizang from 1981 to 2022

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1981—2022年西藏“一江两河”主要农区农业界限温度变化特征

Variation characteristics of agricultural boundary temperature in main agricultural regions in basins of the Brahmaputra River and its two tributaries in Xizang from 1981 to 2022

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