加入收藏 设为首页 ENGLISH
 
 
 
首页   简介   成员   成果   资源   留言   图片   公告
 
成果
学术论文
专著文集
学位论文
科技报告
科普文章
会议论文
最新成果
 
   
 

QQ:965620039
QQ:807974030
MSN:
12345@hotmail.com
12345@hotmail.com

 
科普文章 您所在的位置:首页 > 成果 > 科普文章
 
更新日期:2015/5/14   浏览:178

 

城镇化及全球变暖影响下如何参考二十四节气?

 

二十四节气是依地球围绕太阳公转的周期确定的时间点,每一时间点相距15天。但如今,在气候变暖的大背景下,一些节气的气候阈值发生变化。

二十四节气对于人类活动,尤其是农业生产的指导意义主要在于相应的农事活动及其气候特征。因此,科学家认为,定量评估出城镇化与全球气候变化的影响才能更加准确地反映节气和农业气候资源的变化。

二十四节气气候阈值究竟是如何变化的?在这种变化下,节气是否仍具参考价值,应如何应用?

 

节气气候变化打破物候规律

惊蛰过,桃始华,万物复苏。这意味着进入春耕时节。但在气候变暖的背景下,人们发现桃花往往在惊蛰节气到来前就红了。

二十四节气是中国古代劳动人民智慧的结晶和中国传统文化的遗产。它细致地反映了我国四季交替的气候特征,含有时令顺序、物候变化和农作物生长情况等方面的标志性意义。两千多年来,它为我国的农业发展立下了大功,至今仍影响着千家万户的衣食住行。

但在气候变暖的大背景下,二十四节气的一些指示效应似乎不准了。

中国科学院大气物理研究所科研人员钱诚基于1960年至2008年近地面气温观测的均一化序列,确定了二十四个气候节气的阈值温度。分析发现,就气候学意义的节气而言,全国平均状况下的早春到初夏节气提前了6天至15天,夏末到初冬的节气推迟了5天至6天;大暑天增加了81%,大寒天减少了57%

总体来说,在二十四节气中,位于春季位相者增温趋势普遍大于位于秋季位相者。钱诚认为,这主要是由于在变暖的大背景下整个季节循环趋于整体增暖所致。

不过,这些定量结果是基于国家基准气候站和基本气象站网数据而确立的,而这些台站多数位于城镇和城市边缘。对于城里人来说,这些定量化的信息基本适用,但对于农民来说,基于这个国家站网的结果需要订正其中的城镇化效应,才能真实反映节气和农业气候资源的变化。

 

量化城镇化影响可更准确服务农业

在过去几十年,中国快速的城镇化发展使气象站观测的数据处于全球变暖和局地城镇化的双重影响下。重视城镇化对增暖效应的影响是很多科学家正在做的事。

国家气候中心首席专家任国玉团队十几年来,从区域到全球尺度,系统研究了城镇化对大尺度气候变暖观测记录的影响和贡献率。虽然城市建成区占全球陆地总面积的比例不到1%,但随着科学家的深入研究,发现它们对大尺度气候变暖观测研究结果的贡献率不能小觑。建筑物、道路、广场等城市下垫面白天吸收太阳辐射,储存热量,夜间缓慢释放出来,再加上人为产生的热量释放,造成了城镇区域的相对高温现象,一般称为“城市热岛效应”。城镇的发展,将导致城镇区域及其附近地带“城市热岛效应”逐步加强。定量化评价城镇化的贡献,就能对根据现有观测网分析得到的大尺度气候变暖速率进行订正,更准确地监测和检测区域、全球气候变化,也可以更好地模拟和预估未来的气候变化趋势。

因此,钱诚和任国玉等通过对二十四节气起源地的黄河中下游区域城、乡站对比分析,定量评估了二十四节气气候变化中城镇化的影响。他们发现,就平均状况而言,1961年至2010年年平均气温变暖趋势中有42%来自城镇化影响,不同节气日变暖趋势中城镇化贡献达26%64%不等。其中,大寒天数减少趋势中有18%来自城镇化影响;气候学意义的节气中从雨水到立夏显著提前了5天至17天,从白露到寒露显著推迟了5天左右,其中城镇化贡献达22%69%不等。

“农业生产适应气候变化需要参考乡村地区的地面气温变化情况,而目前用于研究的观测数据更多的是来自城市附近气象站的历史记录。因此,为了更好地开展农业领域气候变化影响和适应研究,需要对现有历史地面气温观测资料中包含的城镇化影响进行科学评价和合理订正。”任国玉说。

排除了城镇化在不同季节对地面气温观测序列的影响,便可估算出在农村和农田中气候学意义上二十四节气真正的变化情况。

定量评估研究城镇化对二十四节气气候变化影响只是气候科学服务农业和气候变化影响、适应研究的第一步。今后进一步订正地面气温观测资料,获得农村地区和农田真实气候变化情景,并翻译成农业管理者和农民能看懂的语言,提出更有针对性的决策建议,还需要进一步工作。

 

综合考虑农业发展因素节气仍具价值

对于特定地区的普通老百姓来说,更为关注的是在气候发生变化时,二十四节气是否仍有参考价值。

对此,中央气象台农业气象中心正研级高级工程师毛留喜博士认为,尽管如今二十四节气时间已经固定,但从历史发展来看,二十四节气的内涵是动态地、不断丰富的。早在春秋时期,古人定出仲春、仲夏、仲秋、仲冬4个节气,随后经过不断总结到西汉初期二十四节气在《淮南子》的《天文训》中被完整地记载下来。不同地区、不同朝代的老百姓结合当时的气候及农业种植条件,将二十四节气本地化。“近现代以来,农民也根据气温、降水、物候的变化不断赋予节气新的内涵,动态地修改和完善与节气相关的农谚。”毛留喜说。

从这一角度看,正是由于二十四节气动态变化的内涵,它依然对当前农民的生产生活具有重要参考价值。

不过,随着科技的发展,人们对节气的运用也从依赖转变为参考。毛留喜举例,过去在南方下放的知青都知道“双抢”,也就是在立秋前的二十天内,把成熟的早稻收割上来,再把晚稻秧苗栽下去。农耗时间少则半个月,多则一个月,时间紧、任务重。但如今,几乎没有农民掐着“立秋”节气算日子,随着生产水平的提高,收种几乎可以同时进行,基本没有农耗时间。更甭说二十四节气起源地黄河中下游地区夏收夏种了。

毛留喜从事农业气象服务多年,在他看来,定量化研究城镇化对节气气候阈值变化的影响能够对农业适应气候变化提出决策参考意见。不过,田间管理、农业种植技术、种植品种都在不断变化,“各种变化叠加因素对农民的影响比单纯气候学因素上提前和推迟大得多”,综合考虑这些因素,提出新形势下二十四节气适应问题,更能满足农民需求。

 


返回
 
 
  版权所有:中国气象局国家气候中心任国玉课题组   京ICP备12345678号   设计制作:无忧网络
您是第  位访客
安全联盟 安全联盟站长平台