乌鲁木齐-昌吉地区城市化对温度的影响及热岛效应分析

利用乌鲁木齐-昌吉地区3个城市气象站和3个郊区气象站1976-2008年的气温观测资料,分析了乌鲁木齐及周边城市发展的热岛效应。结果表明,33年来乌鲁木齐-昌吉地区城市化对城市地面平均气温具有显著影响,气温随年代递增率城市大于农村,城市和郊区年平均气温递增率分别为0.79和0.38℃.(10a)-1;城市气温的极端性趋于弱化,近33年地面气温递增的最主要表现是城市平均最低气温明显上升,城市和郊区年平均最低气温的递增率分别为1.12和0.41℃.(10a)-1;城市气温日较差呈明显的下降趋势,郊区却略呈上升趋势;城市寒冷日数减少的趋势大于农村,城市采暖季最低气温随年代的递增趋势最为显著,采暖季城市和农村平均最低气温的递增率分别是1.46和0.57℃.(10a)-1;年平均热岛强度递增率为0.71℃.(10a)-1,冬季为1.06℃.(10a)-1,秋、春和夏季分别为0.63,0.57和0.46℃.(10a)-1。热岛强度夜间强、白天弱,02:00,08:00,14:00和20:00的平均热岛强度分别为2.9,2.9,0.0和3.0℃,其中02:00和08:00热岛强度递增率分别是1.17和1.13℃.(10a)-1,20:00为0.70℃.(10a)-1,冬季没有逆温的状况下,市区高温区与繁华区相吻合,城区中心的温度比郊区高3~4℃。     

近50年新疆日照时数时空变化分析

利用新疆101 个气象站1961-2010 年的逐月日照时数、总云量和低云量资料,使用线性趋势分析、Mann-Kendall 检测以及基于ArcGIS 的混合插值法对春、夏、秋、冬四季和年日照时数的变化趋势、突变特征以及日照时数多年平均值和突变前后变化量的空间分布及其与云量的关系进行了分析,结果表明：（1）新疆春季日照时数总体呈现“从东北向西南递减”的空间分布特点;夏季为“北疆多,南疆少,东部多、西部少,平原和盆地多,山区少”的格局;秋季呈现“由东南向西北递减”的分布格局;冬季具有“东部多,西部少”的特点。新疆各地年日照时数2450~3450 h,其空间分布总体呈现“东部多,西部少;平原和盆地多,山区少”的格局。（2）1961-2010 年,除春季日照时数呈不显著的略增趋势外,新疆夏季、秋季、冬季和年日照时数分别以-4.27 h·（10a）^-1、-4.30 h·（10a）^-1、-14.36 h·（10a）^-1和-19.42 h·（10a）^-1的倾向率呈显著的减少趋势。并且,夏季、秋季、冬季和年日照时数分别于1988 年、1986 年、1987 年和1982 年发生了突变。突变年前后,全疆各地日照时数的变化具有明显的区域性差异,以年日照时数为例,1982 年后较其之前,除吐鲁番、哈密盆地,塔里木盆地南缘等少部分区域年日照时数有所增多外,全疆大部为减少的态势。（3）云量是影响新疆日照时数的主要因素,总体来说,新疆总云量和低云量较少的区域日照时数相对较多;反之,亦然。近50a,新疆总云量变化不明显,但低云量明显增多,这是导致日照时数减少的主要成因。     

1979-2012年库尔勒市气温变化对香梨产量的影响

利用库尔勒市1979-2012年香梨产量数据以及同期库尔勒市气象站逐旬平均气温资料,分析了近34a该市年平均气温、香梨休眠至果实成熟期平均气温以及香梨产量变化特征,并就香梨不同生长发育时段温度变化对香梨产量的影响进行了探讨。结果表明：（1）近34a库尔勒市年平均气温、香梨休眠至果实成熟期平均气温分别以0.36 ℃/10a和0.40 ℃/10a的倾向率升高。香梨休眠至果实成熟期不同时段平均气温的变化具有明显的差异,11月上旬至12月上旬以及2月上旬至9月上旬平均气温总体呈明显的上升趋势,但12月中旬至1月下旬平均气温以0.09～-0.55 ℃/10a倾向率下降,以1月下旬平均气温下降尤为显著。（2）受气温变化和气温年际间差异影响,近34a香梨产量年际间波动达-11484～6401 kg/hm2,20世纪90年代后期以来香梨产量年际间不稳定性趋于增大。（3）气温变化对香梨产量的影响弊大于利,12月中旬至1月下旬,尤其是隆冬1月中、下旬平均气温的下降,是导致近34a库尔勒市香梨产量不稳,甚至部分年份明显减产的主要成因。     

复水对花铃期轻度干旱胁迫棉花形态特性和产量的解除效应研究

水资源匮乏是限制棉花可持续发展的主要因素之一,明确棉花干旱后的复水灌溉量、复水时间及其对生长发育的影响解除程度,可为制定有效抗旱减灾降损措施提供科学依据。采用精准水分模拟试验,研究了花铃期不同复水程度（50%、75%、100%灌溉量）对棉花轻度干旱胁迫（土壤湿度为50%-60%）形态特性、产量的解除效应。结果表明,干旱复水后,100%和75%复水量处理棉花蕾铃干物质、地上总干物质均高于或接近对照,干物质增加量与复水程度呈正比,而50%复水量处理始终低于对照,复水对干旱的解除效应不显著。复水过程中,棉田土壤湿度和植株叶片含水率的差异变化趋势一致,复水后第4d达到最高,随后逐渐下降;复水后第19天至30天,50%复水量叶片含水率显著低于对照,土壤已发展为重旱,而75%、100%复水量叶片含水率与对照间差异不显著,土壤为无旱状态,二者配合可快速监测棉田干旱状况。复水后株蕾铃数、单铃重、棉花纤维长度均低于对照,蕾铃脱落率增加,最终产量低于对照,但75%、100%复水量产量与对照差异不显著。50%复水量无法解除轻度干旱胁迫对棉花生长发育的影响,75%、100%复水量可有效解除干旱影响,且在复水后第19d内受旱棉花处于恢复生长的旺盛期,进行干旱复水灌溉时需考虑复水程度和时间差。     

乌鲁木齐河流域参考作物蒸散量时空变化特征

根据乌鲁木齐河流域5个气象站近30a的地面气象观测资料.应用1998年FAO最新推荐的Penman-Monteith公式计算了各月参考作物蒸散量ETo,在此基础上,分析了ETo的月际和年际变化特征,并探讨了各气候要素和海拔高度与ETo的相关关系。结果表明,乌鲁木齐河流域ETo空间变化较大。从山前冲洪积平原的人工绿洲区到高寒地带的乌鲁木齐河源头ETo多年平均值呈明显递减趋势,平均垂直递减率为17.3mm.（100m）-1;30a来,流域各站的年参考作物蒸散量ETo均呈递减趋势,递减速率为-0.05mm.a-1～-5.21mm.a-1;ETo与平均气温、平均最高气温、平均最低气温、空气相对湿度、风速、日照时数、降水量和小型蒸发皿蒸发量均具有较好的相关性;造成近30a乌鲁木齐河流域参考作物蒸散量呈递减趋势的气候原因是：气温、空气相对湿度升高和降水增多以及风速、日照时数减小等气候变化综合作用的结果。     

近47a塔克拉玛干沙漠周边地区气候变化

根据新疆塔克拉玛干沙漠周边12个气象台站1961—2007年的历史气候资料,采用线性回归、Morlet小波、Mann-Kendall突变检测和自然正交分解(EOF)等方法,对近47a的年平均气温、降水量、潜在蒸散量和地表干燥度等气候要素的基本变化特征进行了分析,结果表明:①年平均气温呈升高趋势,降水量呈增多趋势,年潜在蒸散量和地表干燥度总体呈减小趋势。受其综合影响,气候总体呈较明显的暖湿化趋势。但20世纪90年代初、中期以来,在气温持续上升的同时,潜在蒸散量和地表干燥度呈增大之势,即气候出现了"暖干化"的迹象,该现象值得关注。②突变检测表明,年平均气温在1970年发生了突变性的升高,降水量在1981年发生了突变性的增多,而潜在蒸散量和地表干燥度在1981年发生了突变性的减小。③气温、降水、潜在蒸散量和地表干燥度分别存在准3a、8a的年际尺度和16～23a的年代际尺度的周期性变化。④12站的年平均气温、降水量、潜在蒸散量和地表干燥度等4要素的最主要空间分布特征均是同向变化。     

近50 a新疆气温精细化时空变化分析

利用新疆93个气象站1961-2010年的逐月平均气温资料,使用线性趋势分析、Mann-Kendall检测以及基于ArcGIS的混合插值法对春、夏、秋、冬四季和年平均气温的变化趋势、突变特征以及各气温要素多年平均值和突变前后变化量的空间分布进行了分析。结果表明：（1）新疆春、夏、秋、冬四季和年平均气温的空间分布总体呈现“南疆高,北疆低;平原和盆地高,山区低”的格局。（2）在全球变暖背景下,1961-2010年新疆春、夏、秋、冬四季和年平均气温分别以0.24 ℃/10 a、0.21 ℃/10 a、0.39 ℃/10 a、0.49 ℃/10 a和0.33℃/10 a的倾向率呈显著的上升趋势,并分别于2004年、1997年、1995年、1985年和1994年发生了突变性的上升,突变后较突变前,各季和年平均气温分别升高了1.5 ℃、0.8 ℃、1.2 ℃、1.6 ℃和1.0 ℃,但气温上升幅度具有明显的区域性差异,其空间分布总体呈现“北疆大,南疆小”的格局。     

基于GIS的精河县枸杞种植气候适应性精细化区划

摘要：研究分析精河县枸杞种植的气候适宜性，为科学规划枸杞种植布局，充分合理地利用气候资源优势具有实际意义。利用精河县及周边范围内15个气象站1981-2020年逐日平均气温和最低气温资料，采用数理统计分析和GIS空间插值技术方法，在分析枸杞种植气候生态条件的基础上，筛选出≥10 ℃积温、≥10 ℃日数和≥10 ℃期间降水量作为枸杞气候适宜性区划指标，进而对气候要素指标进行栅格化。根据区划指标等级进行重分类，将各气候要素指标图层进行等权重叠加，获得精河县枸杞种植气候适宜性区划，结果表明，精河县枸杞种植区可分为最适宜区、适宜区、次适宜区和不适宜区4个分区，最适宜种植区分布在精河县中部海拔400～600 m的带状平原区，该区综合气候条件非常利于枸杞优质高产；适宜种植区分布在沿最适宜种植区两侧海拔250～400 m和海拔600～800 m的中部平原地带，综合气候条件稍逊于最适宜区。建议在最适宜区和适宜区内发展枸杞不但产量高而且品质好。。     

天山北坡酿酒葡萄成熟期降雨特征及其影响分析

掌握新疆天山北坡酿酒葡萄成熟期降雨特征，对科学制定酿酒葡萄种植规划，采取趋利避害的生产管理技术措施具有实际意义。基于天山北坡35个气象站1961-2016年8-9月逐日降雨资料，采用线性趋势法和ArcGIS空间插值技术，对过去56a该区域酿酒葡萄成熟期（8-9月）降雨日数、降雨量、连阴雨天气次数、连阴雨天气降雨强度等要素的时空变化进行研究，并对照前人关于该区域酿酒葡萄种植气候适宜性区划成果，对酿酒葡萄不同适宜种植区葡萄成熟期降雨特征及其影响进行分析。结果表明：天山北坡酿酒葡萄成熟期（8-9月）降雨日数、降雨量、连阴雨天气次数、降雨强度、大量以上降雨日数的空间分布均总体呈现随海拔高度的升高而增加的特点。1961-2016年，研究区酿酒葡萄成熟期除降雨日数总体以-1.16d·10a-1的倾向率极显著 (P=0.001)减少，大量以上降雨日数以0.07d·10a-1的倾向率显著 (P=0.05)增多外，降雨量、连阴雨天气次数、连阴雨天气日数及其降雨量变化趋势均不显著。天山北坡酿酒葡萄种植气候最适宜和适宜区葡萄成熟期的降雨量、降雨日数、连阴雨天气次数、连阴雨天气日数及其降雨量都很小，期间总降雨量大多不足40 mm、降雨日数少于20 d、大量以上降雨日数不足1 d、连阴雨天气次数少于0.3次、连阴雨天气日数少于5d、连阴雨天气降雨量不足25mm，该分区降雨量以及连阴雨天气少，对提高酿酒葡萄产量和品质十分有利。酿酒葡萄次适宜种植区葡萄成熟期降雨天气稍多，降雨量40～90 mm、降雨日数20～25 d、大量以上降雨日数1～2 d、连阴雨天气次数0.3～1.0次、连阴雨天气日数5～8 d、连阴雨天气降雨量25～40 mm，对酿酒葡萄产量和品质有一定不利影响。天山北坡8-9月降雨量90 mm以上、降雨日数30d以上、大量以上降雨日数2d以上、连阴雨天气次数多于1.0次、连阴雨天气日数8d以上、连阴雨天气降雨量40 mm以上的区域均在海拔1500m以上的山区，该区域恰恰也是酿酒葡萄不适宜种植区，因此对酿酒葡萄无影响。综上所述，新疆天山北坡酿酒葡萄种植区尤其是适宜及最适宜种植区葡萄成熟期的降雨量、降雨日数、连阴雨天气次数和日数都较小，且近56a稳定少变，因此，对该区域酿酒葡萄生产的影响较小。     

基于GIS的新疆呼图壁县棉花精细化气候区划

利用呼图壁县及周边15个气象站点1980-2020年气候资料和地理信息数据，通过地统计回归和反距离权重等方法构建≥10℃积温、无霜期、7月平均气温、≥15℃持续日数、≥20℃积温等指标因子与地理因子的空间分析推算模型，获取棉花各区划指标因子的空间分布模拟值，并将实际值与模拟值之残差部分进行空间内插订正，结合棉花区划指标等级，最终得到棉花种植精细化气候区划。区划结果表明，全县划分为适宜区、次适宜区、风险区和不适宜区4个分区。适宜种植区主要分布在呼图壁县海拔510 m以下的北部平原地区，包括园户村镇、111团场、105团场、106团场、芳草湖农场的平原地区；次适宜区主要分布在呼图壁县海拔510～650 m之间的乌奎高速公路附近地带，包括呼图壁镇、十里店镇、五工台镇和大丰镇南北两侧的平原地区；风险棉区主要分布在呼图壁县以南海拔650～850 m之间的山前倾斜平原；不宜棉区主要分布在海拔高度850 m以上，包括石梯子乡、雀尔沟镇以南中高山在内。研究成果可为当地农业种植布局调整提供科学参考。