气温上升对农业气候资源的影响

气温上升对农业气候资源的影响自工业革命以来，由于人类活动的影响，大气中以CO:为主的沮室气体浓度正在急剧上升。据IPCC(联合国政府间气候变化专门小组)提供的资料表明，工业革命前的17“年CO:浓度为275xlo一，1990年已增至355xlo一。预计到2025年前后将比17“年增加一倍，届时全球平均沮度将比目前提高1(较工业革命前提高2);至下世纪末CO:浓度将比目前增加1倍，那时全球平均温度将比现在提离3(较工业革命前提高4)为了探明这种气候变化趋势对我地区农业气候资抓，主要是热t资派和农田水分供播平衡的影响，本文以1952年以来我地区气候变化规律为背景和依据，研究了各种农业气候指标间的统计关系，建立了一系列经验公式，并据此分析了未来不同气候变化时期我地区农业气候资抓的变化情况，得出了一些有惫义的研究结论。一、农业热.资源的变化众所周知，O是一切生命活动的起始沮度，而知10是喜沮植物适宜生长的起始沮度，所以在农业上通常用全年二0的积温习、及其持续日数D。以及二10的积退名Tl。尽其持续日数Dl。来表示某地区农业热t资撅的状况。因此，估算未来气候变化对我地区两种积沮及其持续日数的形响具有十分重要的愈义。1、各界限积沮与其持续日傲和年平均气沮的关系衰1)0的识盆与持续日致与年平均气纽的关系添添卜毛毛)0的积沮与其持续日数数妻0的积温与年平均气沮沮吐吐会番市市习T0=.6.1126Do+4064.000名T0二171.599T+3310.38222部部善县县艺T0=3.973Do+3898.444名T0=179.0694T+2877.1888托托克逊县县习T0=4.7卯sno+4353.444习T0=167.9047T+3318.111吐吐t番地区区艺T0二4.9588Do+4105.26777名T0二172.8444T+3168.55444衰2)10的积沮与持续日数与年平均气沮的关系瓜瓜次匙匙)10的积温与其持续日数数李10的积温与年平均气温温吐市名Tlo=17.6768D:o+1612.058111艺T:o=209.8400T+2451.033999都都普县县名T:o=15.6275Dlo+1457.945444.名:o二258.0146T+1604.085333托托克逊县县艺T一。=14.9393D一。2、气候变暇引起蒸O、10积沮及其持续日数的变化t表(3)、表(4)分别给出了根据表(1)、表(2)推算出的当年平均气温分别增高1、2、3(较90年代平均值)时，妻0积温名T0及其持续日数D。以及幸10积温名Tl。及其持续日数D:。的变化t。从表(3)可以看出，当年平均气温增加1时，吐奋番市、都善县、托克逊县)0积温分别增加171.6、179.1、167.9，全地区平均增加172.8，增加3.2%;)0持续日数分别增加28天、45天、35天，全地区平均增加36天，增加13.4%。当年平均气温增加2时全地区)0积温增加345.6，)O持续日数增加72天。当年平均气温增加3时，全地区李O积温将增加518.4，O的持续日数将达到3“天，即全年均为日平均气温)o的生长期。气温升高，各县市10的积温及其持续日数也相应增加，见表(4)。当年平均气温升高1时，、部善县、托克逊县10的积温分别增加2的.8、258.0、249.0，全地区平均增加238.9，增加4.7%;10的持续日数吐、都、托各县(市)分别增加12天、17天和17天，全地区平均增加15天，增加7.2%。当年平均气温升高2时，全地区)10积温增加477.8，10的持续日数延长一个月。当年平均气温升高3时，全地区)10积温增加716.7，届时、托克逊县10积温均将达到6000以上、都善也将达到5300，)ro的持续日数将比现今延长45天左右。二、农业水资源供需年衡的变化1、气候变暖对农田潜在燕散.的影响本文采用联合国粮农组织FAO推荐的彭受修正公式计算分析气候变暖对农田潜在蒸散盆的影响，该公式的具.体形式如下:p0/P/r0.75Ra(a+bn/N)一打:(0.56一0.079矿翻)(o一。+o.gon/N)卜0.26(ea一ed)(l+Cu)几/P/r+1上式中的符号意义如下:ET:农田潜在蒸散t(MM/日):PO:海平面平均气压(HP);P:本站平均气压(HP);:饱和水汽压曲线在T二Ta处的斜率(HP/);r:干湿表常数;Ra:天文辐射值(mm/日);a、b为与天气状况有关的系数;n:平均日照时数;N:可照时数;8:斯蒂芬一波尔兹曼常数;占=1.9834x10一(mm/日度4);TK:绝对温度;ed、ea分别为实际水汽压和饱和水汽压(HP);C:风速系数;U:距地面ZM高处的风速(m/。)。假设其他气象要素不变，仅考虑握度变化对农田潜在燕散t的影响，我们根据上式计算了现今和当年平均气沮分别升高l、2、3时，我地区各县(市)农田潜在蒸散t的变化情况。由表5可以看出，年平均气沮每升高l，吐、部、托各县(市)的年潜在蒸散t将分别增加21mm、31mm、和26mm.全地区平均增加26mm，增加1.75%。当年平均气沮分别升高2和3时，全地区平均年潜在燕散t将分别较现今增加5之m。和76mm分别增加3.5%和5.3%。从各县(市)农田潜在燕散t变化的季节规律来看，年平均气温每升高1，冬季潜在蒸散t增加最明显，吐、都、托分别增加12.omm、10.6mm、17.lmm，全地区平均增加13.2mm，增加34.8%;春季其次，吐、都、托分别增加10.3mm、13.4mm、13.9mm，全地区平均增加12.5mm，增加2.6%;秋季又次，三县(市)分别增加6.1二m、5.smm、6.smm，全地区平均增加6.lmm，增加2.6%;及季除都普路有增加外(增加1.6m。)，吐奋番市、托克逊县反而分别减少7.omm和11.smm，全地区平均减少5.6mm，减少0.8%。当年平均气沮升高2时，吐、都、托各县(市)冬季农田潜在燕散t将较现今增加22一33mm，平均增加69.6%;春季增加20mm一27.8mm，平均增加5.2%;秋季增加11.0一13.omm，平均增加5.2%，夏季减少(或增加)一23.0mm一3.2mm，平均减少1.5%。当年平均气温升高3时，吐、都、托各县(市)冬季农田潜在燕散t将较现今增加32.0mm-51.3mm，平均增加104%;春季增加30.0mm一41.omm，平均增加7.6%;秋季增加16.5一19.smm，平均增加7.6%;夏季减少(或增加)一35.6一4.smm，平均减少2.4%。2、气候变吸对农业水资派供招平衡的影响尽管目前的各种大气环流模拟模型对气候变晚时降水t的模拟预测还存在许多不确定性，但总体仍认为下个世纪(或Zxco:时)我国西北地区大气降水t变化不大或略有增加。21的研究也证实，在过去的45年里，虽然我地区的年平均气温上升了近1，但吐每番地区年降水里的平均值却基本无变化，仅在降水t的季节分布上有了调整，即冬、春、夏季降水呈下降趋势，而秋季呈上升趋势。这说明作为我地区水资源根本性来源的大气降水总t，在下个世纪不会有明显改变。因此，结合上述农田潜在燕散t随气候变暇的变化t的分析结果，可以初步得出以下结论:下世纪，我地区农田全年的需水童将较现今增加1455M3/亩，而降水总t却基本不变，所以，我地区农业水资源的供需矛盾将渐趋严重;从水资源供播矛盾的四季表现看，预计，下世纪，我地区春夏连早，尤其是春早的形势将日益尖锐;年平均气温每升高l，北部山区稳定积雪的雪线将上移150一20OM，春、夏季山区积雪面积和积雪t将减少，山水对绿洲农业的供给盆也将减少，这在一定程度上将加剧我地区农业干早的矛盾。三、小结l、气候变暖将进一步丰富我地区的农业热t资派。年平均气温每升高l，全年)0的积温增加172.8，)10的积温增加238.9，)0的生长季将延长36天，无霜期将延长巧天，至下世纪末年平均气温上升3时，全地区0积温将增加518.4，10积温增加716.7，届时我地区全年均为日平均气温)0的生长期，而无霜期将较现今延长45天左右。2、气候变暖将使我地区的农田潜在燕散一尤其是冬、赛、秋季滋在燕散t增大。年平均气温每升高l.全年潜在蒸散量将增加21一3lmm，农田需水蛋将增多14一ZIM3/亩。由于气候变暖对我地区大气降水总量的影响不明显，加之，气候变暖还会引起北部山区雪线上移，稳定积雪面积和积雪量的减小，春夏季山水对绿洲农业的供给量减少，所以，下世纪我地区农业干早的矛盾将进一步激化。