1960-2015年淮河流域霜冻时空变化及风险区划

发布时间：2020-07-19 07:00

【摘要】：霜冻作为一种用温度来表征的农业气象灾害,是我国主要的农业气象灾害之一,对我国粮食产量有着较大的影响。而淮河流域作为我国重要的小麦主产区,了解并掌握霜冻指数在该区域的时空分布、变化规律及成因对农业部门防灾减灾、提高农民经济收入和保障国家粮食稳产、高产、安全具有重大的意义。本文基于淮河流域1960-2015年61个气象站点逐日地面0cm日最低气温,采用逐步二次回归模型、Mann-Kendall突变检验、滑动t检验、累积距平和小波分析等方法分析了近56a淮河流域初霜日、终霜日和无霜期的时空变化特征、突变及周期状况,同时从太阳活动、环流指数和气候变暖等3个方面分析其对初霜日、终霜日和无霜期的影响,而后分析了不同等级霜冻频率和强度的晚霜冻害,在ArcGIS9.3中作出晚霜冻害的危险性区划。通过研究得出以下结论:(1)近56a淮河流域平均初霜日期以2.22d/10a(p0.001)的速率呈现推迟的趋势,平均终霜日期以2.39d/10a(p0.001)的速率呈提前的趋势,平均无霜期以4.49d/10a(p0.001)的速率呈延长的趋势,其中1990s初霜日推迟、终霜日提前、无霜期延长最为显著。空间分布上,初霜日呈现南迟北早,山区早平原迟分布规律;终霜日表现为西南早东北迟,山区迟平原早的分布规律;无霜期呈西南至东北逐渐减少,平原长、山区短的规律分布。(2)通过MK突变检验、累积距平和滑动t检验法分析了三种霜冻指标的突变状况,得出初霜日期在1998年发生突变、终霜日期在1995年、无霜期在1998年发生突变。同时,通过小波分析法分析其周期的变化特征,初霜日期存在2-6a的振荡周期;终霜日期和无霜期存在2-4a的振荡周期。纬度对淮河流域的初霜日、终霜日和无霜期影响较显著;初霜日、终霜日和无霜期随纬度的上升分别以-0.44d/0.1°(p0.001)、0.49d/0.1°(p0.001)和-0.93d/0.1°(p0.001)的速率不断提前、推迟和缩短。(3)近56a淮河流域初终霜日期的稳定性空间分布上均呈西南弱、东北强的规律,河南省和安徽省的西部山区主要包括伏牛山、桐柏山和大别山等山区的稳定性较差;异常初霜冻发生频率在该区南部和山区偏高,而异常终霜冻发生频率整体低于异常初霜冻,且在2000年后有较为明显的降低趋势。总的来说,沿开封—固始—六安以西地区稳定性较差,在今后农业种植时要注重农业生产布局的调整,该区的南部及山区要更加关注异常初霜冻的变化。(4)太阳黑子数谷值期初霜日推迟、终霜日提前、无霜期延长。北半球极涡面积强度指数、亚洲区极涡面积和强度指数对初霜日、终霜日和无霜期影响较显著,极涡指数与初霜日呈显著的负相关、与终霜日呈显著的正相关、与无霜期呈显著的负相关,即极涡面积越小、强度越弱时,初霜日推迟、终霜日提前、无霜期延长;北半球9月极涡面积指数对初霜日和无霜期的指示意义较大,2月极涡面积指数对终霜日的指示意义较大。淮河流域气候变暖,在1996年发生突变使得初霜日逐渐推迟、终霜日逐渐提前、无霜期逐渐延长,且在2000s表现的更为显著。(5)近56a淮河流域晚霜冻害发生频率和强度均呈下降趋势。空间上,近56a淮河流域晚霜冻害发生频率和强度呈现出东北高西南低的分布规律。淮河流域晚霜冻害发生频率以轻度霜冻为主,高频区范围广;中度和重度发生频率比例相当,高频区范围小;发生强度高值区范围有向南—向西—向北的变化。(6)近56a淮河流域晚霜冻害危险性指数在空间上均呈西南低东北高,分层过渡的规律,高风险区、较高风险区、中风险区、较低风险区和低风险区面积比例分别为8.22%、15.31%、29.65%、34.66%和12.16%。淮河流域定陶—徐州—睢宁—阜宁一线以北的地区需注意晚霜冻害的防御。
【学位授予单位】：西北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S425
【图文】：

区域分布,霜冻,强度

526-7Fig.6-7 Spatial distribution of the general frost strength in the Huaihe River Basin6.2.2.2 轻度霜冻强度近 56a 淮河流域轻度霜冻强度的极大值（图 6-8a）较总体霜冻强度（图 6-7a）要小为 1.16，各年代际的极大值也较小。由图 6-8a 可知，轻度霜冻强度以东北高西南低的规律进行分布，最大值出现在沂源地区为 1.16，最小值出现在西南地区的大别山区为 0.03；>0.7 的区域沿定陶—徐州—邳县—沭阳—赣榆一线分布，约占总区域的 1/4。年代际上，分布规律基本与近 56a 的分布规律一致即为东北高西南低；但>0.7 的区域面积在不同年代际出现出波动变化。1960s 和 1970s>0.7的区域面积达到最大，1960s>0.7 的区域分布在山东省和江苏省大部，约占区域

霜冻,沂源,区域面积,沭阳

并沿定陶—宿县—定远—高邮一线分布；1970s>0.7 的区域达到最大，较 1960s>0.7 线往西部扩张，约占区域面积的 3/4。自 1980s 后，极大值逐渐降低，且>0.7 的区域面积明显缩小，缩小至山东省部分地区；2000s 霜冻强度极大值最小，>0.7 的区域面积近出现在山东省的沂源地区。从年代际上来看，轻度霜冻强度极大值逐渐降低，高值区区域面积逐渐减小。

【参考文献】