本文是区域农业气候特性探索
霜期气温朝阳地区霜期(10月至翌年4月)平均气温为0.1℃,最高2.6℃(2004年),最低-2.8℃(1956年),极差为5.4℃;标准偏差为±1.2℃。霜期气温在波动中呈上升趋势,气候倾向率为0.475℃/10a,序列相关系数为0.665,达到极显着水平(P<0.01)。朝阳地区霜期正常年平均气温为-1.1~1.3℃,高温(>1.3℃)有12a,其中,近20a出现11a,几率为55.0%;低温(<-1.1℃)有9a,近20a没有发生。霜期近20a(0.9℃)比前20a(-1.1℃)平均气温升高2.0℃。前20a霜期气温变化幅度为3.2℃,而近20a霜期气温变化幅度为3.4℃,气温变化幅度拉大对霜期农业影响较大,给生产管理带来难度。寒冷期(11月至翌年3月)平均气温-4.2℃,最高-1.6℃(2002年),最低-7.7℃(1956年),极差为6.1℃,标准偏差为±1.4℃。寒冷期气候倾向率为0.557℃/10a,序列相关系数为0.655,达到极显着水平(P<0.01)。朝阳地区寒冷期正常气温为-5.6~-2.8℃,高温(>-2.8℃)有11a,近20a出现9a,几率为45.0%;低温(<-5.6℃)有7a,近20a没有发生。寒冷期近20a(-3.0℃)比前20a(-5.3℃)平均气温升高2.3℃,大于霜期的升温幅度。霜期日照光照是霜期农业(日光温室)的主要热能来源。朝阳地区历年平均日照时间2760h,霜期日照时间1527h,占全年的55.3%;霜期最多1731h(1953年),最少1295h(2005年),极差为436h,标准偏差为±104.4h。在标准偏差范围内朝阳地区霜期正常日照时间为1432~1631h,在近58a里寡照年(<1432h)有9a,几率为15.5%,其中,近20a寡照年出现8a,几率上升到40.0%。1953—2010年朝阳地区霜期日照时间气候倾向率为-43.322h/10a,序列相关系数为-0.695,达极显着水平(P<0.01),日照时间呈明显的减少趋势,近20a(1443h)比前20a(1602h)日照时数平均减少159h。
寒冷期日照时间1046h,占全年的37.9%;最多1180h(1967年),最少900h(2010年),极差为280h,标准偏差为±72.2h,寒冷期正常日照时间为974~1118h。在近58a寡照年(<974h)出现10a,几率为17.2%,其中,近20a寡照年出现9a,几率上升到45.0%。1953—2010年朝阳地区寒冷期日照时间气候倾向率为-30.318h/10a,序列相关系数为-0.703,达极显着水平(P<0.01),日照时间呈减少趋势,近20a(987h)比前20年(1097h)平均减少110h。霜期降水量霜期降水(降雪)越多,对设施农业尤其对蔬菜大棚生产越不利,由于阴雨天增多,光照时间减少,加之风刮雪压影响日光温室、塑料大棚采暖,使植物因低温而受冻害。朝阳地区历年降水量平均值为476.8mm,霜期降水量为61.6mm,寒冷期降水量18.6mm。在霜期农业生产中,11月至翌年3月寒冷期的降水(降雪)对设施农业影响最大。朝阳地区霜期降水量呈微弱增加趋势,气候倾向率为2.808mm/10a,标准偏差为±29.7mm,最多降水量达到165.4mm(2010年),正常降水量为31.9~81.3mm;多雨年(>81.3mm)有7a,几率为12.1%,其中,近20a发生4a,几率上升到20.0%。霜期近20a(66.7mm)比前20a(60.1mm)降水量平均增加6.6mm。寒冷期降水量越大形成的灾害越严重,朝阳地区11月至翌年3月平均降水量为18.6mm,最大降水量为57.6mm(2007年),标准偏差为±13.1mm,正常降水量为5.5~31.7mm;多雨年(>31.7mm)有7a,几率为12.1%,其中,近20a发生2a,几率为10.0%;气候倾向率为0.369mm/10a。霜期阴天阴天太阳辐射能降低、光照时间缩短,使光热资源利用受到限制。沈阳市霜期阴天日数历年平均为18d,其中,2010年最多,达到34d,标准偏差为±5.6d;朝阳地区霜期正常阴天日数为13~24d,偏多有9a,几率为15.5%,其中,近20a有3a,几率为15.0%。1951—2010年霜期阴天日数气候倾向率为0.241d/10a,表明阴天日数趋势平稳,近20a(16.9d)比前20a(18.4d)平均值略有减少。
朝阳地区霜期在10月至翌年4月,平均204d,气候倾向率为-1.973d/10a,霜期呈缩短趋势,1991—2010年比1953—1972年平均缩短9d。霜期、寒冷期气温倾向率分别为0.475,0.557℃/10a,气温升高趋势明显,近20a气温平均升高2.0~2.3℃。霜期气温升高对发展设施农业有很大的能源帮助,减少了低温冷害对植物的影响。近年来,气温升高虽然明显,但变化幅度较大,这也给设施农业管理带来困难。因此,气温存在升高趋势并未达到稳定程度,在生产上还不能放任管理。当低温来临时,应及时加温取暖,晴朗低温天气可选在午夜至凌晨时段加温,阴雪低温天气可全天连续加温。朝阳地区属光照条件丰富区[16,18],霜期、寒冷期日照时间呈明显的减少趋势,气候倾向率分别为-43.322,-30.318h/10a;近20a霜期寡照年几率达到40.0%。寒冷期近20a寡照年几率为45.0%,寡照年增加十分明显;霜期、寒冷期平均日照时数近20a比前20a分别减少159,110h。光照是霜期设施农业的主要热能来源,寒冷期光照时间的长短尤为重要,朝阳地区在寒冷期日平均日照时间为6.9h,在辽宁省属于高值区,但日照时间的日趋减少,将给依靠自然光热条件发展设施农业带来不利。因此,朝阳地区在发展霜期农业建设的同时,应认真考虑光能变化等问题,确保霜期农业的顺利进行。霜期农业生产期朝阳地区降水量呈微弱增加趋势,霜期气候倾向率为2.808mm/10a,寒冷期气候倾向率为0.369mm/10a。霜期农业生产期间降水(降雪)对生产不利,甚至给设施农业带来灾害。大到暴雪压塌、压毁大棚等设施时有发生,暴雪和特大暴雪对设施农业是毁灭性的,因此,在设计大棚结构时,应考虑抗压参数,保证设施坚固耐用。朝阳地区霜期阴天日数气候倾向率为0.241d/10a,变化趋势略显增加,而近20a阴天日数增加不明显。朝阳地区霜期气温升高对设施农业生产有利,而日照时间减少、阴天日数和降水量的相对增加对生产不利。当灾害来临时要及时采取有效的生产措施使损失降到最低,预防措施应掌握几点:A.大棚设计要考虑大风及风向的危害。朝阳地区冬季多东北风,草苫应顺风压茬;大风来临之前要加固压膜线,关闭通风口,大风同时高温要间隔放草苫压膜。B.大棚框架要增加负重能力,避免大雪压塌。大棚遇雪时,白天要尽量卷起草苫让棚内植物接受散射光,夜间视降雪厚度要及时清扫,以防压坏棚膜和棚架。C.连续阴天易出现低温寡照,植物根系吸收能力下降,叶片蒸腾减弱,应增设辅助光源和加温设施。连阴多日突然放晴,棚内升温迅速易造成植物蒸腾过大而萎蔫,久阴骤晴应计划卷苫,控制棚内温度缓慢上升,避免冷热骤变带来的伤害。光照时间日趋减少、气温变化幅度大是朝阳地区霜期农业气候特点,尤其1月份的低温寡照对设施农业及蔬菜大棚生产显现能源不足,在栽培过程中尽可能躲避寒冷或增加取暖设备,确保霜期农业顺利稳定进行。
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