武清、南昌站点热量分析(五日滑动平均和候平均气温绝对值通过法)

武清、南昌站点热量分析

气候分类（五日滑动平均法和候平均气温绝对通过法）一、热量资源简介

气候资源是自然资源中影响农业生产的最重要的组成部分之一，它提供的光、热、水、空气等能量和物质，对农业生产类型、种植制度、布局结构、生产潜力、发展远景，以及农业产品的数量、质量和分布都起着决定性作用。

在众多项气候资源中，热量是决定植物分布的重要因素。从赤道到两极，热量分布的有规律变化，为地面上各种植物带的有规律变化奠定了基础；同理，高山地区植物的垂直带分布现象，也是从山麓到山顶热量分布不均匀的反映。绿色植物光合作用的效率，与热量的关系更为密切，光合作用最适宜的温度是20℃—30℃，其下线温度为O℃—5℃，这对规划作物布局、安排农事活动等都有重

要的指导意义。

二、初终日期、界限温度及五日滑动平均法

界限温度的初终日期是用来分析、鉴定一个地区不同类型作物的可能生长期、可供利用的总热量、初秋季升降温的速度等。界限温度、初终日期确定的正确与否，关系到对当地的热量条件能否作出正确的评价。对当地农业生产具有重要的意义。（在本次的气象报告中，界限温度为10℃。）

确定初、终日目前有三种方法：日平均气温绝对通过法、五日滑动平均法和候平均气温绝对通过法。这里采用的是5日滑动平均法，与日平均气温绝对通过法。

五日滑动平均法是在一个长序列的逐日资料中，按日序从第一天到第五天，第二天到第六天，第三天到第七天……每相应五天的资料计算其平均值。由此得到的一序列资料称为五日滑动平均值。

五日滑动平均法求算稳定通过某界限温度的起始日期的步骤为：

(1)在升温季节里，找出日平均温度第一次出现大于等于界限温度的日期,向前推四天

(2)按日序依次计算出五日滑动平均温度。

(3)从一年中最长的一段大于该界限温度的五日滑动平均温度序列中，选取第一个大于等于界限温度的五日滑动平均温度。

(4)从组成该五日滑动平均温度的五天中，选取第一个日平均温度大于等于界限温度的日期

五日滑动平均法求算稳定通过某界限温度的终止日期的方法类似于求起始日期的方法，只不过是需要找到日平均温度里第一次出现小于等于界限温度的日期。

方法特点：用温度直方图和年变化曲线来确定稳定通过某界限温度的起止日期只适用于常年的气候统计，而不能针对某一确定年份的温度变化情况。消除不稳定的波动，显示出温度变化的平稳性，充分利用热量资源。

三、利用上述方法计算并分析天津市武清站和江西南昌站

1

从上表可以看出，南昌站的温度较高，基本上有2/3的时间（240天左右）都处于10℃以上的气温，这是因为南昌处于亚热带，属亚热带季风气候。为了比较两种方法计算初日及终日的不同，制作了以下图表：

2、武清站

2月21日

3月2日3月12日3月22日4月1日4月11日4月21日1990

1995

2000

2005

2010

2015

南昌初日（界限温度：10℃）

日平均气温绝对通过法五日滑动平均法

10月28日

11月2日11月7日11月12日11月17日11月22日11月27日12月2日12月7日12月12日12月17日1990

1995

2000

2005

2010

2015

南昌终日（界限温度：10℃）

日平均气温绝对通过法五日滑动平均法

从上表可以看出，武清站的温度虽然也较高，但是不及南昌站，这是因为武清处于温带半湿润大陆性季风气候，四季分明。为了比较两种方法计算初日及终日的不同，制作了以下图表：

3月17日

3月22日3月27日4月1日4月6日4月11日4月16日1990

1995

2000

2005

2010

2015

年份

武清初日（界限温度10℃）

综上：从这六张表中可以发现，在计算初日的时候，采用日平均气温绝对通过法计算出的日期要比五日滑动平均法偏晚，而计算终日则要偏早，所以持续日数前者要比后者小。也就是说，用日平均气温绝对通过法计算确定的初、终日跨度要比五日滑动平均法小。

出现这种现象是因为（以终日分析），用日平均气温绝对通过法计算时，当出现第一个日平均气温低于10℃就决定了终日，而不管以后的温度是否还会高于10℃。但是用五日滑动平均法则不同，当出现第一个日平均气温低于10℃，这以后五天的平均气温不一定会低于10℃，所以这种方法决定的初、终日跨度更大，持续日数更长。

我认为用五日滑动平均法更好。从上面可以看出武清在10月底、11月初，这个时间段里温度受降雨季风影响较大，然而这种降雨每年虽然是规律性的，可偶然性还是相对较大。如果采用日平均气温绝对通过法计算，可能对初终日期计

10月13日

10月18日10月23日10月28日11月2日11月7日11月12日1990

1995

2000

2005

2010

2015

年份

武清终日（界限温度10℃）

0501001502002501990

1995

2000

2005

2010

2015

年份

武清持续日数（界限温度10℃）

算所产生的误差将会比较大。五日滑动平均法对数据处理的稳定准确性还是比较高的。因为天气系统的不稳定性，在春秋之际经常会出现寒潮，而这种寒潮经常是短暂性的。在春季，尤其是在南方城市（例如南昌），二月份经常会迅速的回暖，但是在短暂的大幅升温后，寒潮就接踵而至，然后春雨连绵一直持续到四月份，在这期间的温度较低。而等真正进入了春季，天气回暖，这时候也可能会出现短暂性的寒潮，这样日平均气温可能又跌破10℃，但这种降温只是非常短期的，其实这时候各种作物已经开始生长，而界限温度10℃的意义其中一个就是≥10℃的持续期，既是喜温植物的生长期，也是喜凉植物的旺盛生长期，具有农业指导作用。在秋季的情况相同，一场秋雨一场寒，在寒潮来后往往引起大幅降温，但随后温度又会出现小的反弹，在农业这时也还是可以耕种的。综上所述，我认为用五日滑动平均法确定的初、终日及持续日数会更具有指导价值。

四、积温的计算

1、定义

积温，指一定时期内逐日平均气温的总和，一般以“度•日”为单位，常用于表征作物生长发育的热量要求和地区热量条件，在农业生产上具有广泛的农业意义。

不同的作物在其整个生长发育过程或某个生育阶段对积温的要求（也即对热量的要求）是不同的；同一种作物在不同地区积温（即不同热量条件）下其生长发育不一样，由此获得的作物产质产量也有很大差异。许多作物对温度热量条件要求很严格，一个地方在种植作物时首先必须了解当地的热量条件是否符合此类作物的温度（热量）要求，符合了才能引种种植，不符合则要谨慎种植，即可试种植或不种植。这就需要用积温来衡量。

2、分类

积温分成两种，一种叫活动积温，另一种叫有效积温。我们通常将≥生物学下限温度的日平均温度称为活动温度，植物某一发育阶段或整个生育期内活动温度的累积总和即为活动积温。每天的活动温度减去生物学下限温度的差值，称为有效温度；植物某一发育阶段或整个生育期内有效温度的总和即为有效积温。

以水稻为例，与光照强度，水分条件，土壤肥力等因素相比，有效积温更能反映水稻生育期间对热量的要求，不同类型的品种需要不等的有效积温，只要地理位置和其它外界条件变化不是过大，同一品种对有效积温的要求通常是稳定的，有人曾研究过上海地区水稻早熟品种澄溪早，其全生育期需大干10℃的有效积

温1260～1280℃，中熟品种原丰早、中秆早为1360～1380℃，晚熟品种广陆矮

4号为1420～1440℃。