徐相明 顧艾節(jié) 顧品強(qiáng)* 張樂 過霽冰

（1上海市奉賢區(qū)氣象局，上海 201403；2上海市奉賢區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，上海 201499）

近年來，隨著全球氣候變暖，氣象因子對自然生態(tài)、城市運(yùn)行等的影響日趨明顯，尤其是對農(nóng)業(yè)的影響更為顯著（氣候變化顯著增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性和致災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)）。例如，龐麗英等[1]發(fā)現(xiàn)，遼寧省鐵嶺市具有顯著的氣候暖化趨勢，農(nóng)作物春播期有所提前，耕作制度由一年一熟逐漸轉(zhuǎn)向一年兩熟，低溫冷害天氣減少，農(nóng)作物病蟲害發(fā)生幾率增加；楊文艷等[2]發(fā)現(xiàn)，遼寧省盤錦地區(qū)春季氣溫呈明顯的上升趨勢，作物熱量資源雖有所增加，但干旱及農(nóng)作物病蟲害等風(fēng)險(xiǎn)也有所增加；張翠英等[3]發(fā)現(xiàn)，溫度是影響山東省菏澤市油用牡丹始花期的主要?dú)庀笠蜃又?，且與花期呈顯著負(fù)相關(guān)；黃仕君[4]發(fā)現(xiàn)，福建省南安市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)松墨天牛誘捕數(shù)量的年變化趨勢與氣溫變化趨勢相同；趙龍龍等[5]發(fā)現(xiàn)，中國梨木虱年發(fā)生代數(shù)與年平均溫度呈顯著正相關(guān)，溫度每增加1 ℃，梨木虱發(fā)生代數(shù)增加1.2代。

上海市奉賢區(qū)地處長江三角洲，是上海市的農(nóng)業(yè)大區(qū)，氣候變化（尤其是氣溫變化）對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較大。例如，2015年奉賢蜜梨花期遭遇異常高溫，導(dǎo)致花期縮短，座果率大幅減少[6]；2020年蔬菜越冬期氣溫異常偏高，導(dǎo)致蔬菜病蟲害普遍發(fā)生，且部分田塊的青菜出現(xiàn)了提前抽薹現(xiàn)象，造成產(chǎn)量減少、品質(zhì)下降等[7]。為了應(yīng)對氣溫變化，提升奉賢區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，徐相明[8]、李軍[9]、顧品強(qiáng)[10]等基于春季首日建立了桃始花期的長期預(yù)報(bào)模型，同時(shí)基于桃關(guān)鍵生育期的氣溫等氣象因子進(jìn)行了采摘期預(yù)測，為提前有效應(yīng)對氣象致災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)提供了依據(jù)[8-11]。與此同時(shí)，奉賢區(qū)2021年氣溫表現(xiàn)為總體偏高。在此背景下，筆者擬對奉賢區(qū)2021年氣溫特征及氣溫對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響進(jìn)行分析，以期為今后降低氣溫變化帶來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源及說明

本文的氣溫相關(guān)數(shù)據(jù)來源于奉賢區(qū)氣象臺，農(nóng)作物生長及病蟲害發(fā)生的監(jiān)測數(shù)據(jù)來源于奉賢區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心、奉賢區(qū)蔬菜技術(shù)推廣站等發(fā)布的苗情簡報(bào)和病蟲情報(bào)等。

數(shù)據(jù)說明：（1）氣溫資料采用跨年度統(tǒng)計(jì)，即以上年12月至當(dāng)年11月作為一個(gè)自然年度，本文中2021年的氣溫實(shí)際統(tǒng)計(jì)日期為2020年12月至2021年11月。（2）當(dāng)某日日最高氣溫≥35 ℃，該日稱為高溫日；當(dāng)某日日最低氣溫≤-5 ℃，該日稱為低溫日。（3）以連續(xù)5日日平均氣溫≥10 ℃、≥22℃、＜22 ℃、＜10 ℃的第1天，作為氣象意義上的春季、夏季、秋季、冬季的季節(jié)首日，初冰日是指10月以后首次出現(xiàn)日最低氣溫≤0 ℃的日期。（4）夏熟積溫為上一年11月11日至5月25日夏熟作物生長期＞3 ℃的有效積溫；夏秋積溫為6月1日至10月31日秋熟作物生長期＞10 ℃的有效積溫；年積溫為夏熟積溫、夏秋積溫之和。（5）本文中常年是指1981年—2010年，近10年是指2011年—2020年。

2 結(jié)果與分析

2.1 奉賢區(qū)2021年氣溫變化特征

2.1.1 年平均氣溫

由圖1可知，奉賢區(qū)1960年—2021年的氣溫整體呈升高趨勢，尤其是20世紀(jì)90年代之后，增溫明顯，但20世紀(jì)末至21世紀(jì)10年代中期（1998年—2015年）氣溫維持高位振蕩，其均值為16.6 ℃，之后再次恢復(fù)升溫的趨勢。奉賢區(qū)2021年的年平均氣溫為17.7 ℃，接近2020年的17.6 ℃，比常年均值和近10年均值分別高1.6、0.8 ℃，且創(chuàng)奉賢區(qū)有氣象觀測記錄（1960年）以來的歷史新高。

圖1 奉賢區(qū)1960年—2021年年平均氣溫變化

2.1.2 月平均氣溫

由表1可知，奉賢區(qū)2021年各月的月平均氣溫均高于常年均值，其中，差異值最大達(dá)4.1 ℃（2月）、最小為0.4 ℃（11月），且2月、9月、10月的月平均氣溫均創(chuàng)奉賢區(qū)歷史新高。2021年8月、11月的月平均氣溫均低于近10年均值（其中11月的月平均氣溫較近10年均值低1.0 ℃），其他各月的月平均氣溫均接近或略高于近10年均值。綜合來看，奉賢區(qū)2021年冬末至春季、秋季前中期的氣溫明顯偏高，盛夏期及深秋的氣溫接近或略偏低于近10年均值。

表1 奉賢區(qū)2021年、常年和近10年各月的月平均氣溫比較 （單位：℃）

2.1.3 日平均氣溫

據(jù)統(tǒng)計(jì)，奉賢區(qū)2021年的日平均氣溫高于近10年均值（≥0.1℃）的天數(shù)有235 d（占比為64.38%）、低于近10年均值（≤-0.1 ℃）的天數(shù)有126 d（占比為34.52%），即奉賢區(qū)2021年的日平均氣溫多為偏高，這與本文上述的年平均氣溫和月平均氣溫的變化特征基本一致。

由圖2可知，2021年1月中旬及之前、10月中旬及之后的日平均氣溫呈現(xiàn)劇烈波動的勢態(tài)，這幾個(gè)時(shí)期的日平均氣溫與近10年均值的差值變化幅度較大；1月下旬至2月、8月下旬至9月初、9月下旬至10月上旬各有1次溫度持續(xù)偏高的過程，這幾個(gè)時(shí)期的日平均氣溫大多高于近10年均值；12月中旬中期至1月中旬前期、5月中旬后期至下旬、7月下旬至8月中旬、10月中旬后期至11月下旬中期等出現(xiàn)冷暖交替現(xiàn)象，這幾個(gè)時(shí)期的日平均氣溫大多低于近10年均值。同時(shí)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，奉賢區(qū)2021年的低溫日數(shù)明顯偏多（低溫日為8 d，近10年均值為2.8 d）、極端最低氣溫偏低（最低氣溫為-8.3 ℃，為2011年以來的最低值）、高溫日數(shù)偏少（高溫日為1 d，近10年均值為8.6 d）。經(jīng)分析，上述日平均氣溫的變化情況與奉賢區(qū)2021年冬季冷空氣前強(qiáng)后弱、5月出現(xiàn)連續(xù)降水、盛夏期間及秋初出現(xiàn)臺風(fēng)“煙花”等相關(guān)。其中，冷空氣是影響奉賢區(qū)氣溫變化的主要因子，其強(qiáng)弱程度直接決定奉賢區(qū)秋冬季及初春氣溫的變化態(tài)勢。例如，受冷空氣勢力偏強(qiáng)的影響，2021年初冰日（11月24日）為近10年最早，比近10年均值提早了13 d。

圖2 奉賢區(qū)2021年日平均氣溫與近10年均值的差值變化

通過對2021年日最高氣溫、日最低氣溫的日際溫差變化進(jìn)行分析可知，冬季、春季及初夏的日際溫差大，盛夏至秋季的日際溫差小，晚秋的日際溫差又呈增大的趨勢。另外，日最高氣溫的日際溫差超過10 ℃的日期分別有12月29日—30日（為-13.7 ℃）、1月15日—16日（為-10.9 ℃）、2月22日—23日（為-13.9 ℃）、4月15日—16日（為10.1 ℃）、11月7日—8日（為-13.4 ℃），共5 d，比近10年均值偏多3.3 d。

2.2 奉賢區(qū)2021年季節(jié)首日和季節(jié)長度

由表2可知，奉賢區(qū)2021年冬季、春季、秋季的季節(jié)首日均偏晚，比近10年均值分別推遲9 d、5 d、10 d，而夏季的季節(jié)首日比近10年均值提早21 d。分析季節(jié)長度發(fā)現(xiàn)，奉賢區(qū)2021年的季節(jié)長度呈現(xiàn)“3短1長”的特征，其中，冬季、春季、秋季的季節(jié)長度分別比近10年均值偏短6 d、26 d、10 d，而夏季的季節(jié)長度比近10年均值偏長31 d。另據(jù)分析，奉賢區(qū)2021年冬春夏秋四季的季節(jié)長度與其首日的相關(guān)系數(shù)分別為-0.261、-0.477、-0.972（P＜0.01）、-0.754（P＜0.05），表明各季節(jié)的季節(jié)首日越早，則該季節(jié)的季節(jié)長度越長，尤其是夏秋兩季。

表2 奉賢區(qū)2011年—2021年的季節(jié)首日和季節(jié)長度比較

統(tǒng)計(jì)奉賢區(qū)2011年—2021年的年積溫發(fā)現(xiàn)，奉賢區(qū)2021年的夏熟積溫、夏秋積溫、年積溫分別為1 774.7 ℃、2 400.4 ℃、4 175.1 ℃。其中，夏熟積溫、夏秋積溫均在2011年—2021年中排名第2，分別略低于2020年（1 778.0 ℃）和2013年（2 439.8℃）；年積溫在2011年—2021年中排名第1，高于2011年—2020年（3 604.9～4 035.2 ℃）。

2.3 奉賢區(qū)2021年氣溫對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

奉賢區(qū)2021年冬季氣溫總體偏高，呈前低后高的變化趨勢，這對當(dāng)?shù)囟巨r(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了顯著影響。據(jù)奉賢區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心調(diào)查，受2020年12月底至2021年1月中旬的低溫影響，綠肥（蠶豆）凍害發(fā)生嚴(yán)重，3月20日平均每667 m2總苗數(shù)僅3.1萬苗，比2020年同期和2018年—2020年同期均值每667 m2分別減少0.8萬苗和0.7萬苗，蠶豆的苗高、綠葉數(shù)、分枝數(shù)也均受到了不同程度的影響。由于2月起氣溫偏高，黃桃、蜜梨等主要果樹于3月10日即始見梨小食心蟲越冬代成蟲，比2018年—2020年偏早1～5 d；同時(shí)，氣溫偏高使梨樹、桃樹的芽苞萌動提前，始花期均比常年提早，與冬季平均氣溫歷史最高年（2020年）接近。由于冬季前期溫度變化劇烈，且連續(xù)出現(xiàn)低溫凍害天氣，大棚草莓凍害發(fā)生明顯，影響了其正常的開花座果；同時(shí)氣溫異常導(dǎo)致灰霉病等真菌性病害局部偏重發(fā)生，嚴(yán)重影響了草莓的產(chǎn)量及綠色生產(chǎn)。

奉賢區(qū)2021年盛夏期間氣溫較近10年均值略低，導(dǎo)致夏季作物熱害有所減輕，這有利于蔬菜的夏季生長及草莓等經(jīng)濟(jì)作物的安全越夏；造成了水稻分蘗期延長，光合作用積累養(yǎng)分不足，這不利于水稻幼穗分化及大穗形成；影響了設(shè)施大棚的悶棚滅菌效果和黃桃產(chǎn)量等。同時(shí)，奉賢區(qū)2021年夏末秋初氣溫持續(xù)偏高，再加上受臺風(fēng)等的影響，不僅造成奉賢區(qū)樹體衰弱、提前落葉的蜜梨出現(xiàn)了二次開花及座果現(xiàn)象，影響了蜜梨2021年秋季的營養(yǎng)積累及2022年的有效花芽發(fā)生，加大了2021年秋冬季的果園管理難度，而且對常規(guī)水稻和雜交水稻制種花期的抽穗揚(yáng)花和結(jié)實(shí)率造成一定影響。

總體來看，奉賢區(qū)2021年氣溫偏高，造成了蜜梨、黃桃、葡萄等主要水果的花期、成熟期以及水稻的成熟期，均明顯提前，例如，蜜梨和黃桃分別在7月下旬前期、8月上旬后期進(jìn)入采摘高峰，水稻在11月中旬之前基本完成收割歸倉，采收（收割）時(shí)間比往年提前5～7 d。同時(shí)，奉賢區(qū)2021年的初冰期比近10年均值大幅提前，造成綠肥（蠶豆）出苗遲、冬前生長量偏小，大棚草莓果實(shí)生長慢、上市時(shí)間推遲7～10 d。此外，由于奉賢區(qū)2021年冬季氣溫波動大，這對習(xí)慣依據(jù)上一年經(jīng)驗(yàn)安排水稻生產(chǎn)的農(nóng)戶來說，應(yīng)提前做好當(dāng)年的水稻收割等相關(guān)農(nóng)事準(zhǔn)備工作。

3 結(jié)論及討論

通過分析奉賢區(qū)2021年氣溫特征可知，奉賢區(qū)2021年的年平均氣溫為17.7 ℃，且年平均氣溫和2月、9月、10月的月平均氣溫均創(chuàng)奉賢區(qū)歷史新高；2021年冬季、春季、秋季的季節(jié)首日均偏晚，比近10年均值分別推遲9 d、5 d、10 d，而夏季的季節(jié)首日比近10年均值提早21 d；2021年的夏熟積溫、夏秋積溫均為2011年以來的次多，而年積溫（4 175.1 ℃）則為2011年以來的最多；2021年1月中旬及之前、10月中旬及之后的氣溫出現(xiàn)劇烈波動；2021年低溫日數(shù)明顯偏多、極端最低氣溫偏低，2021年的初冰日為2011年以來的最早；1月下旬至10月上旬的氣溫以偏高為主，最熱季節(jié)（7月下旬至8月中旬）的氣溫偏低，高溫日數(shù)偏少；2021年冬春季和夏初的日際溫差大，盛夏至秋季的日際溫差小，晚秋的日際溫差又呈增大趨勢，日最高氣溫的日際溫差變化超過10 ℃的有5 d。

奉賢區(qū)2021年氣溫偏高，對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了較大影響，增加了農(nóng)民應(yīng)對氣候風(fēng)險(xiǎn)及氣象災(zāi)害的難度。例如，冬季及秋季的溫度變化劇烈，多次出現(xiàn)持續(xù)性低溫天氣，初冰期也大幅度提前，這不僅不利于綠肥（蠶豆）的正常生長，還增加了草莓等設(shè)施大棚作物秋冬季的管理難度。2021年冬末、夏末及秋初的氣溫偏高，增強(qiáng)了梨小食心蟲等病蟲害的發(fā)生程度，誘導(dǎo)蜜梨出現(xiàn)了二次開花現(xiàn)象，再加上奉賢區(qū)秋季一般氣溫偏高時(shí)，還伴有干旱無雨，這會導(dǎo)致秋季青菜等蔬菜出現(xiàn)生長減緩、果樹出現(xiàn)提前落葉的現(xiàn)象。2021年氣溫偏高，會引起梨、桃、水稻等的花期和成熟期提前，不僅需提前宣傳引導(dǎo)人們適時(shí)進(jìn)園賞花、采摘，還需提前提醒農(nóng)戶做好果實(shí)采收和水稻收割等相關(guān)農(nóng)事的準(zhǔn)備工作。