氣候變化背景下中國農(nóng)業(yè)氣候資源演變趨勢

前言

　　糧食安全是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，是國家發(fā)展和社會穩(wěn)定的根本保障。氣候變化將對中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全產(chǎn)生重大影響，已有的研究表明，受未來氣候變化的影響，中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)將面臨三個突出的問題：一是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性將增加，產(chǎn)量波動會變大；二是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局和結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化；三是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本和投資將加大。因此，專家警告，今后20～50年間的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)將受到氣候變化的嚴重沖擊，氣候變化將直接影響中國的糧食安全?！　　吨袊鴼庀笫聵I(yè)發(fā)展戰(zhàn)略》指出：“氣象部門以國家糧食安全和生態(tài)安全氣象保障服務(wù)為重點……建立氣象條件與作物生長發(fā)育的生理模型……”；胡錦濤總書記在中共中央政治局第六次集體學(xué)習時強調(diào)，要加強農(nóng)田基本建設(shè)，增強農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)抗風險能力，合理開發(fā)和優(yōu)化配置水資源……要加強氣候變化綜合風險評估，在經(jīng)濟建設(shè)和城鄉(xiāng)建設(shè)中高度重視氣候評價和災(zāi)害風險評估?！秶壹Z食安全中長期規(guī)劃綱要（2008-2020年）》也明確提出：“按照資源稟賦、生產(chǎn)條件和增產(chǎn)潛力等因素，科學(xué)謀劃糧食生產(chǎn)布局，明確分區(qū)功能和發(fā)展目標”。由此可以看出，國家以及中國氣象局對氣象為農(nóng)業(yè)服務(wù)以及加強農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)對氣候變化工作的高度重視?！　∈苋驓夂蜃兓挠绊?，近50年我國氣候發(fā)生了顯著變化，極端天氣／氣候事件與災(zāi)害的頻率和強度明顯增大，對農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)等不同領(lǐng)域都產(chǎn)生了嚴重影響。IPCC第四次評估報告指出：未來全球地表溫度將繼續(xù)升高，極端天氣／氣候事件與災(zāi)害的頻率和強度繼續(xù)增大。未來氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要影響，且以負面影響為主，氣候變化將使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量波動增大、布局和結(jié)構(gòu)改變、成本與投資增加。另據(jù)預(yù)測，2010年和2020年，中國人口總量將分別達到13.7 億和14.6 億；人口總量高峰將出現(xiàn)在2033年前后，達15億左右。因此，中國的糧食安全問題引起全世界的高度關(guān)注?！　≈袊且粋€農(nóng)業(yè)大國，各地的自然狀況和氣候條件十分復(fù)雜，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)格局也各不相同。從我國第一次農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃到現(xiàn)在已有20多年的時間，而在這期間正是氣候變化最為顯著的時期，從20世紀80年代初期開始氣候變暖十分顯著，從而導(dǎo)致了各地農(nóng)業(yè)氣候資源的顯著變化。此外，近年來我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和作物布局也發(fā)生了顯著的變化，而對我國農(nóng)業(yè)氣候資源的現(xiàn)狀缺乏系統(tǒng)性研究，對未來氣候變化下農(nóng)業(yè)氣候資源的預(yù)測和評估更是不足，從而使國家農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和作物布局調(diào)整依據(jù)不足，缺少必要的科學(xué)支撐?！　￡P(guān)于氣候變化對中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響雖然已經(jīng)有大量的科研成果，對研究農(nóng)業(yè)對氣候變化的響應(yīng)及適應(yīng)等方面都有著積極地貢獻作用。但我們也必須看到，大部分的研究成果都是零散的，缺乏系統(tǒng)性和全局性。因此，在實際使用，特別是在農(nóng)業(yè)規(guī)劃和國際談判過程中很難得到有效的利用。

內(nèi)容概要

　　《氣候變化背景下中國農(nóng)業(yè)氣候資源演變趨勢》是中國氣象局氣候變化專項“氣候變化對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和作物布局的影響評估”的部分研究成果。主要介紹了基準氣候時段（196-1990年）和未來（A2和IB2）氣候情景下20ll-2050年我國主要農(nóng)業(yè)氣候資源（日平均氣溫I>0。C、I>3。C、≥5。C、≥10。C和≥15。C的初、終日、間隔天數(shù)以及期間的積溫、降水量、輻射、可能蒸散量，初、終霜凍日及無霜期等）的演變趨勢，可為氣候變化對農(nóng)業(yè)的影響研究提供參考。

書籍目錄

前言第1章 農(nóng)業(yè)氣候資源1.1 農(nóng)業(yè)氣候資源的基本概念和特征1.2 農(nóng)業(yè)氣候資源的主要數(shù)量指標第2章 中國農(nóng)業(yè)氣候資源特點2.1 光能充足，雨熱同季，光溫水資源利用潛力大2.2 地形復(fù)雜，農(nóng)業(yè)氣候類型多樣，氣候垂直地帶性明顯2.3 季風氣候顯著，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)季節(jié)性和區(qū)域性明顯2.4 農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害頻繁，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展受阻第3章 氣候變化對中國農(nóng)業(yè)氣候資源的影響3.1 數(shù)據(jù)與方法3.2 氣候變化對中國農(nóng)業(yè)氣候資源的影響3.3 小結(jié)參考文獻彩圖目錄圖1 196-1990年日平均氣溫≥0~C初日平均日期（日序）圖2 A2情景下2011-2020年日平均氣溫≥0℃初日與1961-1990年比較（d）圖3 A2情景下2021-2030年曰平均氣溫≥0~C初日與1961-1990年比較（d）圖4 A2情景下2031-2040年日平均氣溫≥0~C初日與1961-1990年比較（d）圖5 A2情景下2041-2050年日平均氣溫≥0~C初日與1961-1990年比較（d）圖6 B2情景下2011-2020年日平均氣溫≥0~C初日與1961-1990年比較（d）圖7 B2情景下2021-2030年日平均氣溫≥0~C初日與1961-1990年比較（d）圖8 B2情景下2031-2040年日平均氣溫≥0℃初日與1961-1990年比較（d）圖9 B2情景下204：1-2050年日平均氣溫≥0~C初日與1961-1990年比較（d）圖10 1961-1990年日平均氣溫≥0℃終日平均日期（日序）圖11 A2情景下2000-2020年日平均氣溫≥0℃終日與1961-1990年比較（d）圖12 A2情景下2021-2030年日平均氣溫≥0℃終日與1961-1990年比較（d）圖13 A2情景下2031-2040年日平均氣溫≥0℃終日與1961-1990年比較（d）圖14 A2情景下2041-2050年日平均氣溫≥0~C終日與1961-1990年比較（d）圖15 B2情景下2011-2020年日平均氣溫≥0℃終日與1961-1990年比較（d）圖16 B2情景下2021-2030年日平均氣溫≥0℃終日與1961-1990年比較（d）圖17 B2情景下2031-2040年日平均氣溫≥0℃終日與1961-1990年比較（d）圖18 B2情景下2041-2050年日平均氣溫≥0~C終日與1961-1990年比較（d）圖19 1961-1990年日平均氣溫／>0℃持續(xù)日數(shù)（d）圖20 A2情景下2011-2020年日平均氣溫≥0℃持續(xù)日數(shù)與1961-1990年比較（d）圖21 A2情景下2021-2030年日平均氣溫≥0℃持續(xù)日數(shù)與1961-1990年比較（d）圖22 A2情景下2031-2040年日平均氣溫≥0℃持續(xù)日數(shù)與1961-1990年比較（d）圖23 A2情景下2041-2050年日平均氣溫≥0℃持續(xù)日數(shù)與1961-1990年比較（d）圖24 B2情景下2011-2020年日平均氣溫≥0℃持續(xù)日數(shù)與1961-1990年比較（d）圖25 B2情景下2021-2030年日平均氣溫≥0℃持續(xù)日數(shù)與1961-1990年比較（d）圖26 B2情景下2031-2040年日平均氣溫≥0℃持續(xù)日數(shù)與1961-1990年比較（d）圖27 B2情景下2041-2050年日平均氣溫≥0℃持續(xù)日數(shù)與1961-1990年比較（d）圖28 1961-1990年日平均氣溫≥0℃積溫（℃·d）圖29 A2情景下2011-2020年日平均氣溫≥0℃積溫與1961-1990年比較（℃.d）圖30 A2情景下2021-2030年日平均氣溫≥0℃積溫與1961-1990年比較（℃.d）圖31 A2情景下2031-2040年日平均氣溫≥0℃積溫與1961-1990年比較（℃.d）圖32 A2情景下2041-2050年日平均氣溫≥0℃積溫與1961-1990年比較（℃.d）圖33 B2情景下2011-2020年日平均氣溫≥0℃積溫與1961-1990年比較（℃.d）圖34 B2情景下2021-2030年目平均氣溫≥0℃積溫與1961-1990年比較（℃.d）圖35 B2情景下2031-2040年日平均氣溫≥0℃積溫與1961-1990年比較（℃.d）圖36 B2情景下2041-2050年日平均氣溫≥0℃積溫與1961-1990年比較（℃.d）圖37 1961-1990年日平均氣溫≥0℃期間降水量（inm）圖38 A2情景下2011-2020年日平均氣溫≥0℃期間降水量與1961-1990年比較（inm）圖39 A2情景下2021-2030年日平均氣溫≥0℃期間降水量與1961-1990年比較（mm）圖40 A2情景下2031-2040年日平均氣溫≥0℃期間降水量與1961-1990年比較（into）圖41 A2情景下2041-2050年日平均氣溫≥0℃期間降水量與1961-1990年比較（mm）圖42 B2情景下2011-2020年日平均氣溫≥0℃期間降水量與1961-1990年比較（mm）圖43 B2情景下2021-2030年日平均氣溫≥0℃期間降水量與1961-1990年比較（mm）圖44 B2情景下2031-2040年日平均氣溫≥0℃期間降水量與1961-1990年比較（mm）圖45 B2情景下2041-2050年日平均氣溫≥0℃期間降水量與1961-1990年比較（mm）圖46 1961-1990年日平均氣溫≥0℃期問總輻射量（MJ／m。）圖47 A2情景下2011-2020年日平均氣溫≥0℃期間總輻射量與1961-1990年比較（MJ／m。）圖48 A2情景下2021-2030年日平均氣溫≥0℃期間總輻射量與1961-1990年比較MJ／m。）圖49 A2情景下2031-2040年日平均氣溫≥0℃期間總輻射量與1961-1990年比較（MUm。）圖50 A2情景下2041-2050年日平均氣溫≥0℃期間總輻射量與1961-1990年比較（MUm。）圖51 B2情景下2011-2020年日平均氣溫≥0℃期間總輻射量與1961-1990年比較（MJ／m。）圖52 B2情景下2021-2030年日平均氣溫≥0℃期間總輻射量與1961-1990年比較（MUm。）圖53 B2情景下2031-2040年日平均氣溫≥0℃期間總輻射量與1961-1990年比較（MJ／m。）圖54 B2情景下2041-2050年日平均氣溫≥0℃期間總輻射量與1961-1990年比較（MUm。）圖55 1961-1990年日平均氣溫≥0℃期間潛在蒸散量（mm）圖56 A2情景下2011-2020年日平均氣溫≥0℃期間潛在蒸散量與1961-1990年比較（mm）圖57 A2情景下2021-2030年日平均氣溫≥0℃期間潛在蒸散量與1961-1990年比較（mm）圖58 A2情景下2031-2040年日平均氣溫≥0℃期間潛在蒸散量與1961-1990年比較（rI】111）圖59 A2情景下2041-2050年日平均氣溫≥0℃期間潛在蒸散量與1961-1990年比較（IIlIll）圖60 B2情景下2011-2020年日平均氣溫≥0℃期間潛在蒸散量與1961-1990年比較（mm）圖61 B2情景下2021-2030年日平均氣溫≥0℃期間潛在蒸散量與1961-1990年比較（ⅡⅡn）圖62 B2情景下2031-2040年日平均氣溫≥0℃期間潛在蒸散量與1961-1990年比較（衄）圖63 B2情景下2041-2050年日平均氣溫≥0℃期間潛在蒸散量與1961-1990年比較（mm）圖64 1961-1990年日平均氣溫≥3℃初日平均日期（日序）圖65 A2情景下2011-2020年日平均氣溫≥3℃初日與1961-1990年比較（d）圖66 A2情景下2021-2030年日平均氣溫≥3℃初日與1961-1990年比較（d）圖67 A2情景下2031-2040年日平均氣溫≥3℃初日與1961-1990年比較（d）圖68 A2情景下2041-2050年日平均氣溫≥3℃初日與1961-1990年比較（d）圖69 B2情景下2011-2020年日平均氣溫≥3℃初日與1961-1990年比較（d）圖70 B2情景下2021-2030年日平均氣溫≥3℃初日與1961-1990年比較（d）圖71 B2情景下2031-2040年日平均氣溫≥3℃初日與1961-1990年比較（d）圖72 B2情景下2041-2050年日平均氣溫≥3℃初日與1961-1990年比較（d）圖73 1961-1990年日平均氣溫≥3℃終日平均日期（日序）圖74 A2情景下2011-2020年日平均氣溫≥3℃終日與1961-1990年比較（d）圖75 A2情景下2021-2030年日平均氣溫≥3℃終日與1961-1990年比較（d）圖76 A2情景下2031-2040年日平均氣溫≥3℃終日與1961-1990年比較（d）圖77 A2情景下2041-2050年日平均氣溫≥3℃終日與1961-1990年比較（d）圖78 B2情景下2011-2020年日平均氣溫≥3℃終日與1961-1990年比較（d）圖79 B2情景下2021-2030年日平均氣溫≥3℃終日與1961-1990年比較（d）圖80 B2情景下2031-2040年日平均氣溫≥3℃終日與1961-1990年比較（d）圖8l B2情景下2041-2050年日平均氣溫≥3℃終日與1961-1990年比較（d）圖82 1961-1990年日平均氣溫≥3℃持續(xù)日數(shù)（d）圖83 A2情景下2011-2020年日平均氣溫≥3℃持續(xù)日數(shù)與1961-1990年比較（d）圖84 A2情景下2021-2030年日平均氣溫≥3℃持續(xù)日數(shù)與1961-1990年比較（d）圖85 A2情景下2031-2040年日平均氣溫≥3℃持續(xù)日數(shù)與1961-1990年比較（d）圖86 A2情景下2041-2050年日平均氣溫≥3℃持續(xù)日數(shù)與1961-1990年比較（d）圖87 B2情景下2011-2020年日平均氣溫≥3℃持續(xù)日數(shù)與1961-1990年比較（d）圖88 B2情景下2021-2030年日平均氣溫≥3℃持續(xù)日數(shù)與1961-1990年比較（d）圖89 B2情景下2031-2040年日平均氣溫≥3℃持續(xù)日數(shù)與1961-1990年比較（d）圖90 B2情景下2041-2050年日平均氣溫≥3℃持續(xù)日數(shù)與1961-1990年比較（d）圖91 1961-1990年日平均氣溫≥3℃積溫（℃.d）圖92 A2情景下2011-2020年日平均氣溫>13℃積溫與1961-1990年比較（℃.d）圖93 A2情景下2021-2030年日平均氣溫≥3℃積溫與1961-1990年比較（℃.d）圖94 A2情景下2031-2040年日平均氣溫≥3℃積溫與1961-1990年比較（℃·d）圖95 A2情景下2041-2050年日平均氣溫≥3℃積溫與1961-1990年比較（oC·d）圖96 B2情景下2011-2020年日平均氣溫≥3℃積溫與1961-1990年比較（oC·d）圖97 B2情景下2021-2030年日平均氣溫≥3℃積溫與1961-1990年比較（℃·d）圖98 B2情景下2031-2040年日平均氣溫≥3℃積溫與1961-1990年比較（oC·d）圖99 B2情景下2041-2050年日平均氣溫>f3℃積溫與1961-1990年比較（℃·d）圖100 1961-1990年日平均氣溫≥3℃期間降水量（mill）圖i01 A2情景下2011-2020年日平均氣溫≥3℃期間降水量與1961-1990年比較（INn）圖102 A2情景下2021-2030年日平均氣溫>J3oC期間降水量與1961-1990年比較（mm）圖103 A2情景下2031-2040年日平均氣溫≥3℃期間降水量與1961-1990年比較（mm）圖104 A2情景下2041-2050年日平均氣溫≥3℃期問降水量與1961-1990年比較（mm）圖105 B2情景下2011-2020年日平均氣溫J>3oC期間降水量與1961-1990年比較（mm）圖106 B2情景下2021-2030年目平均氣溫≥3℃期間降水量與1961-1990年比較（mm）圖107 B2情景下2031-2040年日平均氣溫≥3℃期間降水量與1961-1990年比較（mm）圖108 B2情景下2041-2050年日平均氣溫≥3℃期問降水量與1961-1990年比較（mm）圖109 1961-1990年日平均氣溫≥3℃期間總輻射量（MJ／m。）圖110 A2情景下2011-2020年日平均氣溫>J3~C期間總輻射量與1961-1990年比較（MJ／m。）圖111 A2情景下2021-2030年日平均氣溫≥3~C期間總輻射量與1961-1990年比較（MJ／m。）圖112 A2情景下2031-2040年日平均氣溫≥3℃期間總輻射量與1961-1990年比較（MJ／m。）圖113 A2情景下2041-2050年日平均氣溫≥3~C期間總輻射量與1961-1990年比較（MUm。）圖114 B2情景下2011-2020年日平均氣溫≥3℃期間總輻射量與1961-1990年比較（MUm。）圖115 B2情景下2021-2030年日平均氣溫>J3℃期間總輻射量與1961-1990年比較（MUm。）圖116 B2情景下2031-2040年曰平均氣溫≥3℃期間總輻射量與1961-1990年比較（MJ／m。）圖117 B2情景下2041-2050年日平均氣溫>J3℃期間總輻射量與1961-1990年比較（MUm。）圖118 1961-1990年日平均氣溫≥3℃期間潛在蒸散量（mm）圖119 A2情景下2011-2020年日平均氣溫>J3~C期間潛在蒸散量與1961-1990年比較（mm）圖120 A2情景下2021-2030年日平均氣溫≥3℃期間潛在蒸散量與1961-1990年比較（mm）圖121 A2情景下2031-2040年日平均氣溫≥3℃期問潛在蒸散量與1961-1990年比較（into）圖122 A2情景下2041-2050年日平均氣溫≥3~C期間潛在蒸散量與1961-1990年比較（mm）圖123 B2情景下2011-2020年日平均氣溫≥3℃期間潛在蒸散量與1961-1990年比較（mm）圖124 B2情景下2021-2030年日平均氣溫≥3~C期間潛在蒸散量與1961-1990年比較（mm）圖125 B2情景下2031-2040年日平均氣溫≥3~C期間潛在蒸散量與1961-1990年比較（mm）圖126 B2情景下2041-2050年日平均氣溫>13℃期間潛在蒸散量與1961-1990年比較（mm）圖127 1961-1990年日平均氣溫≥5℃初日平均日期（日序）圖128 A2情景下2011-2020年日平均氣溫>15℃初日與1961-1990年比較（d）圖129 A2情景下2021-2030年日平均氣溫≥5℃初日與1961-1990年比較（d）圖130 A2情景下2031-2040年日平均氣溫>15℃初日與1961-1990年比較（d）……

章節(jié)摘錄

　　3.2.6.1 初霜凍日　　每年入秋后第一次出現(xiàn)的霜凍稱為初霜凍?；鶞蕷夂驎r段下，平均初霜凍日的空間分布具有以下特點（圖316）：平均初霜凍日最早出現(xiàn)在青藏高原地區(qū)，由于青藏高原海拔高度較高，部分地區(qū)終年積雪，也就沒有初、終霜凍日之分；青藏高原的大部分地區(qū)初霜凍日出現(xiàn)在7月下旬（第201日）到8月上旬這段時間內(nèi)。以青藏高原為中心，平均初霜凍日的出現(xiàn)日期向東、北、南三個方向逐漸推后。其中內(nèi)蒙古東北部和新疆北部部分山區(qū)的平均初霜凍日出現(xiàn)在8月中旬到8月底；黑龍江大部、吉林東部以及內(nèi)蒙古的中東部大部分地區(qū)的平均初霜凍日出現(xiàn)在8月底至9月下旬前后；東三省的西部、內(nèi)蒙古的中部以及山西、陜西北部的大部分地區(qū)平均初霜凍日出現(xiàn)在9月底至10月初；從遼東半島的最南端向西南延伸，途經(jīng)北京、天津、石家莊、西安，一直到青藏高原東坡以東的廣大地區(qū)，平均初霜凍日最早出現(xiàn)在10月中旬以后；以上述東北一西南線為起點，向東南方向擴展，平均初霜凍日出現(xiàn)的日期逐漸推后，華北的南部和華東大部分地區(qū)的平均初霜凍日大致出現(xiàn)在11月上旬前后；長江以南的湖南、江西、貴州、云南、四川大部分地區(qū)的平均初霜凍日出現(xiàn)在12月初；重慶市、兩廣南部以及云南南部部分地區(qū)的平均初霜凍日出現(xiàn)在12月中下旬以后，甚至終年沒有霜凍出現(xiàn)。從全國范圍來看，新疆的塔克拉瑪干沙漠地區(qū)由于其獨特的地理位置和土地覆蓋類型，其平均初霜凍日出現(xiàn)日期較周邊要晚1個多月，大概在每年的10月初才開始出現(xiàn)霜凍。　　未來A2氣候情景下，2011-2020年大部分地區(qū)的平均初霜凍曰較基準時段推遲（圖317），其中東北地區(qū)、內(nèi)蒙古東部、華北東部、華東地區(qū)以及華南的北部部分地區(qū)的平均初霜凍日推遲1～4d。中北部的陜西、寧夏、甘肅和青海等地推遲5～20d，部分地區(qū)可推遲21～25d。但也有部分地區(qū)的平均初霜凍日較基準時段提前，主要位于西藏北部和長江中游的部分地區(qū)，可提前1～6d，局部地區(qū)可提前7～29d；2021一2030年平均初霜凍目的出現(xiàn)時間推遲1～4d（圖318）；內(nèi)蒙古的大部、新疆北部、以及寧夏、甘肅、青海的部分地區(qū)可推遲5～10d，局部地區(qū)推遲11～20d；青藏高原的部分地區(qū)以及重慶、湖南、江西、海南和廣西中部的平均初霜凍日提前1～6d，局部地區(qū)提前7d以上；2031-2040年平均初霜凍日平均推遲5～50d（圖319），顯示出氣候變暖的趨勢在加速；只有青藏高原部分地區(qū)的平均初霜凍目的出現(xiàn)時間早于基準時段，大概提前l(fā)～6d；2041-2050年平均初霜凍目的出現(xiàn)時間都較基準時段推遲（圖320），但推遲的天數(shù)較2031-2040年的平均值要少，大部分地區(qū)為5～20d，氣候變暖的趨勢有所減弱；值得一提的是，兩廣南部以及海南省，平均初霜凍日的出現(xiàn)時間還出現(xiàn)了提前現(xiàn)象，較基準時段的平均水平提前1～6d。

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