厄尔尼诺对宁夏中南部山区农业的影响

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1、厄尔尼诺对宁夏中南部山区农业的影响马力文1,2刘静1，2*中国气象局气候变化专项：气候变化对宁夏旱作农业的影响与适应对策（CCSF201315）资助。作者：马力文，女，高级工程师，从事农业气象研究与业务。Ma_liwen@163.com。*通讯作者：刘静，正研高工，从事气候变化影响、农业气候资源研究。Ahmd_liujing@163.com。（1宁夏气象防灾减灾重点实验室，银川，750002；2中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室，银川，750002）摘要：引起赤道太平洋海温异常的厄尔尼诺现象，通过大气环流的异常影响东亚季风系统，对宁

2、夏气温、降水等农作物赖以生存的环境造成影响。宁夏处在我国东部季风区和西北干旱区的过渡地带，中南部山区农业对雨水依赖性极强，产量对降水异常十分敏感。为了解厄尔尼诺导致宁夏中南部山区气候要素的变化及对产量的影响程度，本文根据宁夏1961年以来厄尔尼诺发生情况，采用动态距平分析法，对厄尔尼诺发生及次年气候要素、农业气候资源和小麦、水稻、玉米和马铃薯的产量与常年进行了对比分析，确定了厄尔尼诺对宁夏中部干旱带和南部山区不同季节气象要素和作物产量的影响程度。方法：一般在分析厄尔尼诺对气候的影响时，以发生厄尔尼诺当年和次年气候要素与多年平均值进行比较，以距平值作为评价指

3、标。由于受气候变暖的影响，宁夏南部山区冬季气温逐年上升，在1992年以前的厄尔尼诺发生年份冬季平均气温均为负距平，之后均为正距平，用当年气温与30年平均值的距平很难客观评价厄尔尼诺的影响。为消除气候变暖的干扰，得到厄尔尼诺对气温、降水的真实影响，本文对1961-2012年间气温进行线性趋势分离，代表气候变化的系统增温作用，以平均气温与当年气温趋势值的离差作为当年气温的动态距平值，滤除了气候变化本身对温度的影响。同样，我们对作物产量序列进行线性或非线性趋势分离，得到受技术进步影响的趋势产量和受气象因素影响的气象产量，以滤除技术进步对产量的干扰。以厄尔尼诺发生

4、当年、次年的气温、降水动态距平值与气象产量的对应关系研究厄尔尼诺对作物的影响。根据上述方法，分析了厄尔尼诺发生及次年冬季和作物生长季关键气候要素和农业气候资源与其他年份的差异，比较了小麦、水稻、玉米和马铃薯的气象产量在厄尔尼诺发生年份及次年与常年的差异，研究了厄尔尼诺对宁夏中部干旱带和南部山区农业的影响。结果：1)厄尔尼诺导致宁夏暖冬，有利于设施农业生产宁夏在厄尔尼诺发生的12年中，中南部山区当年冬季平均气温偏高的有7年，异常偏高的中部干旱带有3年，南部山区有5年；冬季平均最低气温偏高的中部干旱带有7年，南部山区有6年，暖冬几率占58.3%；12年中，中部

5、干旱带出现冷冬的只有1964、1983年，南部山区只有1964、1983和1992年，冷冬概率在25%以下。暖冬有利于减少冬季设施农业生产能源消耗，特别是对免加温日光温室的生产十分有利。2）厄尔尼诺造成作作物生长季热量资源减少，不利于秋作物生长气温偏低出现在厄尔尼诺发生次年的6、7、8月份，整个夏季偏低明显，5月、9月偏低不明显，4月份气温偏高。中南部山区作物生长季（5-9月）≥0℃、≥10℃和≥15℃活动积温均呈减少趋势。这些地区的海拔较高，种植玉米的热量资源有限，厄尔尼诺造成次年热量更不足，可能导致玉米无法正常成熟。3）厄尔尼诺发生次年春季降水偏多，夏

6、季降水减少厄尔尼诺发生次年，中部干旱带春季降水偏多，有利于保障春播和作物苗期生长，但夏、秋季降水偏少，容易出现干旱，不利于作物生长发育。南部山区春季、秋季降水偏多，有利于作物播种和苗期生长，但夏季降水偏少，特别是作物开花、灌浆初期降水偏少，不利于玉米、马铃薯生长。玉米灌浆中后期、马龄薯成熟期降水偏多，容易造成玉米灌浆不充分，引起马铃薯晚疫病。4）厄尔尼诺发生次年有利于夏粮增产厄尔尼诺对宁夏粮食作物产量有一定影响，厄尔尼诺发生次年，山区冬小麦、玉米和马铃薯单产12次过程平均增产幅度分别为8.9%、7.8%和8.4%，均为显著增产，灌区春小麦增产，水稻、玉米为

7、平产。关键词：厄尔尼诺，农业气候资源，作物产量，对策，动态距平法1引言厄尔尼诺现象造成赤道太平洋海温异常,直接影响热带太平洋地区的气候变化,也对其它地区的区域气候乃至全球大气环流的异常都有重要作用【1】。中国位于东亚季风区，东亚夏季风和冬季风的异常直接导致中国气候的异常【2】，厄尔尼诺通过大气环流以“遥相关”的形式影响东亚季风系统，对气温、降水造成显著影响【3】。气温、降水是农作物赖以生存的重要因素，气温和降水异常可导致农业生态环境的改变，对农业有重要影响【4，5】。厄尔尼诺不仅影响中低纬度的气候，引起华南干旱【6】，也对全国乃至青藏高原的气候产生影响【7

8、】。厄尔尼诺发生后，我国东北容易出现持续性冷夏【8】和干旱【9】。