不同气候情景下中国东北与华北作物产量变化趋势模拟
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2 12 各 种 气候 模 式输 出的 未来 4 .. 0a年 降 水 变化
P E I输 出 的 A R CS 2和 B 2情景 , 情景 格点 数据 大小 为
05 .。×0 5 。然 后 利 用 各 套 气 候 情 景 数 据 驱 动 .。 WO O T作 物 生 长 模 型 , 拟 未来 4 (0 1 25 FS 模 0a 2 1- 0 0
1 3 研 究 方 法 .
2 结 果 与分 析
2 1 气 候模 式模 拟 的未来 温度和 降水 变化 趋势 . 2 1 1 各 种 气候 模 式输 出的 未来 4 .. 0a平 均 温度 变
采用 气候模 式输 出的未来气 候情 景格 点数 据驱 动作 物生 长模拟模 型 的研 究 方 法 , 未来 气 候 情 景 数 据有 两套 , 一套来 自意大利 IT C P中心的 区域气 候模 式 R g M 输 出 的多 情 景 加 权 平 均 值 简称 R A情 eC 3 E 景, 另一 套 来 自英 国 H d y中 心 的 区 域 气 候 模 式 al e
气 温 1 c 5I, 均降雨 量 为 40~1 0 m。是 0I :~1 年 c = 0 0m 1
我 国冬小 麦的 主产 区。
12 资 料 来 源 .
B 2情景 , 结合 WO O T作 物 生 长模 型 , 拟研 究 未 FS 模
来 4 (0 1 25 0a 2 1— 0 0年 ) 气候 变化对 我 国华 北东 北 主
域 尺度上 , 所有 作 物品种 都 同属一 种生态 型 , 区域 以
室 ( 国农 业气象 观测 记录 报表 、 国农 业气 象观 测 全 全
A B报 资料 ) 。
单元 为空 间尺度 , 用 多 点 同 期 的面 上 产 量 资料 进 使 行调试 , 而建 立 了东 北 玉 米 和华 北 冬 小 麦 影 响评 从 估模 型 。有关 作物 参数 的调 整和 区域化 以及 模型 的 适 宜性 分析 与检验 详见 文后 参考文 献 _ l 9 l 。
摘 要 : 采用意大利 IT C P中心的 区域气候模式 R g M eC 3输 出的多情景加权平均值简称 R A情景和英 国 H de E al v
中心 的 区域 气候 模 式 P E I 输 出 的 A R CS 2和 B 2情 景 , 合 WO O T作 物 生长 模 拟 模 型 , 拟 研 究 了未 来 4 ( 0 1 结 FS 模 o a 2 1-
为 主 L 4。我 国在气候 变化影 响方 面 的研 究 已经 有 3 IJ 比较扎 实 的基础 , 已根 据不 同 的气 候变 化情 景 , 定 确 了农 业 主要 作 物 生 产 能力 的变 化 幅 度 u J 目前 , 5 。 用 于气 候变 化影 响评估 方 法主要 是开 始采用 气候 模 式输 出的气候 情 景 与作 物 模 型 相结 合 的 研 究方 法 , 来 预估 未 来 气 候 变 化 对 我 国农 业 生 产 的影 响_9。 8j . 这个 领 域 的应 用 主要 体 现 在 以 下几 个 方 面 : 是作 一 物模 型 与大气 环 流模式 或 区域气 候模 式结合 用于评 估 预测 未来气 候 变化 情 景 下 作 物可 能 受 到 的影 响 ; 二 是作 物模 型与 随机 天 气 发 生器 结 合 ; 有 根 据历 还 年 平均 气候 条件插 值 得 到 未 来气 候 情 景 , 后加 入 然 到作 物模 型 中用 于未来 的气 候影 响预测 。本 文拟采 用意 大利 IT C P中 心 的 区域 气 候 模 式 R g M3输 出 eC 的多情 景 加 权 平 均 值 简 称 R A情 景¨ ¨ 和 英 国 E ¨ J H de al y中心 的 区 域 气 候 模 式 P E I R CS输 出 的 A 2和
研究 中使 用 的资料 有 作 物 资料 ( 要 包 括作 物 主 品种类 型 和品 种熟性 、 育期 观测 资料 , 发 田间生物量
要农 作 物产量 的变化 趋 势 , 旨在探 讨 不 同气 候模 式
收 稿 日期 :020-7 21—22
基金 项 目 : 国家 科 技支 撑 计划 课 题 (0 1 A 3 B 1 ; 业部 98计 划重 点 项 目(0 1一G 2 1B D 2 0 ) 农 4 21 9—0 ) 公 益性 行 业 ( 象 ) 研 专 项 1; 气 科
第 3 5月 0卷第 3期 21 0 2年
干 旱 地 区 农 业 研 究
Ju a s a c n t e Ard e s t r lRe e r h i h i Ar a
V0 . 0 No. 13 3 M a 01 v2 2
不 同气 候 情 景下 中国 东北 与 华 北 作 物 产 量 变 化 趋 势模 拟
.
25 00年 ) 候 变 化 对 我 国华 北 东 北 农 作 物 产 量 的 影 响 。模 拟 结果 表 明 :从 4 平 均 结果 来 看 , 于 东 北 玉 米 区 , 气 0a 对 三 种 气候 情 景 资 料 下 可 能减 产 区域 主 要 是 东 北 三 省 的偏 西 南 地 区 , 中减 产 高 值 区主 要 集 中在 吉 林 省 的 西 部 地 区 自 其
年际变 化 比较 大 , 域 分 布 不 均 。对 于 东 北 区域 , 区
根大 学 d t 开 发 , 源 于 世 界 粮 食 研 究 中心 eWi等 起 ( wF ) 织 的多 学科 综 合 的 世 界粮 食 潜 在 产 量 的 c s组 研究 项 目 l , 旨在探 索 增 加 发 展 中 国 家 农 业 生
地 区温度适 宜 , 日照充 足 , 于 种 植 玉 米 , 中 国玉 适 是 米 的主产 区和重 要 的商 品粮基 地 。华北 区域 主要包
括北 京 、 津两 市 以及 河北 、 天 山东 、 南三 省 , 河 总面积
约为 5 5万 k 2 m 。气 候类 型 属 于 温带 季 风 气候 , 年均
( Y Y 100 1 ; 庆 市 科 技 攻 关 项 目( S C 2 1A 16 ) G H 2 16 2 )重 0 CT ,0 1 C t8 作 者 简 介 : 建 平 (95 ) 男 , 蒙古 乌 兰察 布 人 , 士 , 级 工 程 师 , 事 农 业 气 象灾 害 与 气 候 变 化 影 响 评 估 研 究 。E m i epon 张 17一 , 内 博 高 从
1 1 研 究 区 域 .
根据 我 国的气候 特点 以及农 作 物 的生长 分布 特 征 , 别 选 取 东 北 (2 。 3 。 4 o 0N) 华 北 分 10 ~15E,0 一5 o 、 ( 1。 2 。 3。 1N 为 研 究 区域 。东 北 区域 主 1 1 一13E,5 ~4 。 )
城、 通榆 等地 。对 于华 北 冬 麦 区 ,E R A情 景 下 可 能 减 产 区主 要 是 河 北 省 的 东 部 和 山东 省 的东 部 , 中减 产 高 值 区 主 其
要 集 中在 京 津及 其 以 东地 区; 2和 B A 2情 景 下 可 能减 产 区主 要 是 河 北 省 的 中部 和 东 部 、 东 省 的 东 部 以及 河 南省 山
全 球气 候变 暖 已成 为 一个不 争 的事实 u 2 。未 j I
来 气候 变化 对农 业 的影响 因地 而异并 以负 面影 响为 主 。如 果 不 采 取 任何 措 施 , 2 3 到 0 0年 , 国种 植业 中 生 产 能 力 在 总 体 上 因气 候 变 暖 可 能会 下 降 5 %
要包 括 黑龙 江 、 林 和辽 宁 三 省 , 面积 约 为 8 吉 总 O万
k ,年 均 气 m2
温 一3C ~1 ℃ , 均 降 雨 量 为 4 0— o 1 年 0
100m 气 候类 型属 于 温 带 季 风 气 候 。其 中东 北 0 m,
平原 面积 约 3 5万 k 2地 势平 坦 , 壤 肥 沃 , m, 土 大部 分
张建 平 赵 艳 霞 , 春 乙2 王 靖 , 王 ,
( . 市 气 象 科 学 研 究 所 , 庆 4 14 ; . 国气 象 科 学 研 究 院 , 京 10 8 ; . 国农 业 大 学 资 源 与 环境 学 院 ,北 京 10 9 ) 1 重庆 重 0 17 2 中 北 00 1 3 中 0 13
年) 气候 变化对 我 国华 北 东北 主要 农 作 物产 量 的影
响。 14 作 物 生 长 模 型 简 介 .
趋势
从各种 气候 模 式 输 出 的 降水 结 果 来 看 , 降水
WO O T Wo dF o td ) 型 由荷 兰 瓦 赫 宁 F S ( r od S y 模 l u
的 南 部 偏 南 地 区 , 中减 产 高值 区主 要 集 中在 天 津 及 其 以东 地 区和 山东 省 的东 部 沿 海 地 区。 其 关 键 词 : 候 情 景 ; 物 生 长 模 型 ; 量 ; 化趋 势 ; 拟 气 作 产 变 模 中 图 分 类 号 : 125 S6 . 3 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :10 . 0 (02 0—220 007 12 1)306.5 6
试 验资 料 ) 大量 的历史 逐 日气象 资料 和土壤 参数 资 , 料 。文 中所 用到 的东 北 三 省 、 北 区域 的作 物 品种 华 类型 和品种 熟性 育期 资 料 以及 田间生 物 量 试验 发 资料 均来 自中国气象 局 国家气象 信息 中心气 象 资料
个 区域 尺度 上 , 首先 根据气 候 、 土壤 和作物 相似 情况 分若 干个单 元 , 然后 以各 单 : 元的代 表 样 点来 调试 模 型参数 ; 区域化 的基 本 原 理 : 设 在 农 作 物 种植 区 黾假
1 %左 右 , 中 , 麦 、 稻 和 玉米 三 大 作 物 以 减产 0 其 小 水
与 同一作 物生 长模 型相结 合用 于模 拟未来 气 候变 化 对农 作物 产量 的影 响 , 以便 减 少各 种 模 式 的不 确定 性 因素 , 强模 拟结 果 的可靠 性 , 而更 好地 为相 关 增 从 部 门提供科 学 依据 。
验证 模式所 用 的平均气 象数 据 由国家气 象 中心 气候评 价 室提供 , 括 最 高气 温 、 包 最低 气 温 、 日照 时
数 、 汽压 、 水 风速 和 降雨量 ( 均为 日值 ) 。未来 气候 情 景格 点资 料 由国家气 候 中心和 中 国农 业科 学院农 业 环境 与可 持续 发展研 究所提 供 。
化趋势
从各 种气 候 模 式输 出 的气 温 结 果来 看 , 与
基准 年 ( 9 1 19 16  ̄ 9 0年 3 0 a平 均 值 , 同 ) 比 , 下 相 无
论是 东北 区域 还 是 华 北 区域 , 未来 4 在 0a里 , 温 气
总体 上 均表 现 出上 升 的趋 势 , 东北 区域 升 温 幅度 且 要 高于 华北 区域 。对 于东 北 区域 , E R A情 景 下 未来 气温 平均 距平值 为 2 5 2情 景下 未 来 气 温 平均 .℃ 距平值 为 16C, 2情 景 下 未 来 气 温平 均 距 平 值 为 . ̄ B 18C, . ̄ 可见 , E R A情 景 下 的 气 温 距 平 要 高 于 A 2和 B 2情 景下 的气温 距平 ( 图 1 。 见 )
@ 1 3.o 。 6 cr n
*通 讯 作 者 : 赵艳 霞 , , 究 员 。Em i z 女 研 — al y : x@cn .i .o.n al ci gvc 。 ¥ l a
第 3期
张建平 等 : 同气 候情景 下 中 国东 北与华 北作 物产 量变 化趋 势模 拟 不
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P E I输 出 的 A R CS 2和 B 2情景 , 情景 格点 数据 大小 为
05 .。×0 5 。然 后 利 用 各 套 气 候 情 景 数 据 驱 动 .。 WO O T作 物 生 长 模 型 , 拟 未来 4 (0 1 25 FS 模 0a 2 1- 0 0
1 3 研 究 方 法 .
2 结 果 与分 析
2 1 气 候模 式模 拟 的未来 温度和 降水 变化 趋势 . 2 1 1 各 种 气候 模 式输 出的 未来 4 .. 0a平 均 温度 变
采用 气候模 式输 出的未来气 候情 景格 点数 据驱 动作 物生 长模拟模 型 的研 究 方 法 , 未来 气 候 情 景 数 据有 两套 , 一套来 自意大利 IT C P中心的 区域气 候模 式 R g M 输 出 的多 情 景 加 权 平 均 值 简称 R A情 eC 3 E 景, 另一 套 来 自英 国 H d y中 心 的 区 域 气 候 模 式 al e
气 温 1 c 5I, 均降雨 量 为 40~1 0 m。是 0I :~1 年 c = 0 0m 1
我 国冬小 麦的 主产 区。
12 资 料 来 源 .
B 2情景 , 结合 WO O T作 物 生 长模 型 , 拟研 究 未 FS 模
来 4 (0 1 25 0a 2 1— 0 0年 ) 气候 变化对 我 国华 北东 北 主
域 尺度上 , 所有 作 物品种 都 同属一 种生态 型 , 区域 以
室 ( 国农 业气象 观测 记录 报表 、 国农 业气 象观 测 全 全
A B报 资料 ) 。
单元 为空 间尺度 , 用 多 点 同 期 的面 上 产 量 资料 进 使 行调试 , 而建 立 了东 北 玉 米 和华 北 冬 小 麦 影 响评 从 估模 型 。有关 作物 参数 的调 整和 区域化 以及 模型 的 适 宜性 分析 与检验 详见 文后 参考文 献 _ l 9 l 。
摘 要 : 采用意大利 IT C P中心的 区域气候模式 R g M eC 3输 出的多情景加权平均值简称 R A情景和英 国 H de E al v
中心 的 区域 气候 模 式 P E I 输 出 的 A R CS 2和 B 2情 景 , 合 WO O T作 物 生长 模 拟 模 型 , 拟 研 究 了未 来 4 ( 0 1 结 FS 模 o a 2 1-
为 主 L 4。我 国在气候 变化影 响方 面 的研 究 已经 有 3 IJ 比较扎 实 的基础 , 已根 据不 同 的气 候变 化情 景 , 定 确 了农 业 主要 作 物 生 产 能力 的变 化 幅 度 u J 目前 , 5 。 用 于气 候变 化影 响评估 方 法主要 是开 始采用 气候 模 式输 出的气候 情 景 与作 物 模 型 相结 合 的 研 究方 法 , 来 预估 未 来 气 候 变 化 对 我 国农 业 生 产 的影 响_9。 8j . 这个 领 域 的应 用 主要 体 现 在 以 下几 个 方 面 : 是作 一 物模 型 与大气 环 流模式 或 区域气 候模 式结合 用于评 估 预测 未来气 候 变化 情 景 下 作 物可 能 受 到 的影 响 ; 二 是作 物模 型与 随机 天 气 发 生器 结 合 ; 有 根 据历 还 年 平均 气候 条件插 值 得 到 未 来气 候 情 景 , 后加 入 然 到作 物模 型 中用 于未来 的气 候影 响预测 。本 文拟采 用意 大利 IT C P中 心 的 区域 气 候 模 式 R g M3输 出 eC 的多情 景 加 权 平 均 值 简 称 R A情 景¨ ¨ 和 英 国 E ¨ J H de al y中心 的 区 域 气 候 模 式 P E I R CS输 出 的 A 2和
研究 中使 用 的资料 有 作 物 资料 ( 要 包 括作 物 主 品种类 型 和品 种熟性 、 育期 观测 资料 , 发 田间生物量
要农 作 物产量 的变化 趋 势 , 旨在探 讨 不 同气 候模 式
收 稿 日期 :020-7 21—22
基金 项 目 : 国家 科 技支 撑 计划 课 题 (0 1 A 3 B 1 ; 业部 98计 划重 点 项 目(0 1一G 2 1B D 2 0 ) 农 4 21 9—0 ) 公 益性 行 业 ( 象 ) 研 专 项 1; 气 科
第 3 5月 0卷第 3期 21 0 2年
干 旱 地 区 农 业 研 究
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不 同气 候 情 景下 中国 东北 与 华 北 作 物 产 量 变 化 趋 势模 拟
.
25 00年 ) 候 变 化 对 我 国华 北 东 北 农 作 物 产 量 的 影 响 。模 拟 结果 表 明 :从 4 平 均 结果 来 看 , 于 东 北 玉 米 区 , 气 0a 对 三 种 气候 情 景 资 料 下 可 能减 产 区域 主 要 是 东 北 三 省 的偏 西 南 地 区 , 中减 产 高 值 区主 要 集 中在 吉 林 省 的 西 部 地 区 自 其
年际变 化 比较 大 , 域 分 布 不 均 。对 于 东 北 区域 , 区
根大 学 d t 开 发 , 源 于 世 界 粮 食 研 究 中心 eWi等 起 ( wF ) 织 的多 学科 综 合 的 世 界粮 食 潜 在 产 量 的 c s组 研究 项 目 l , 旨在探 索 增 加 发 展 中 国 家 农 业 生
地 区温度适 宜 , 日照充 足 , 于 种 植 玉 米 , 中 国玉 适 是 米 的主产 区和重 要 的商 品粮基 地 。华北 区域 主要包
括北 京 、 津两 市 以及 河北 、 天 山东 、 南三 省 , 河 总面积
约为 5 5万 k 2 m 。气 候类 型 属 于 温带 季 风 气候 , 年均
( Y Y 100 1 ; 庆 市 科 技 攻 关 项 目( S C 2 1A 16 ) G H 2 16 2 )重 0 CT ,0 1 C t8 作 者 简 介 : 建 平 (95 ) 男 , 蒙古 乌 兰察 布 人 , 士 , 级 工 程 师 , 事 农 业 气 象灾 害 与 气 候 变 化 影 响 评 估 研 究 。E m i epon 张 17一 , 内 博 高 从
1 1 研 究 区 域 .
根据 我 国的气候 特点 以及农 作 物 的生长 分布 特 征 , 别 选 取 东 北 (2 。 3 。 4 o 0N) 华 北 分 10 ~15E,0 一5 o 、 ( 1。 2 。 3。 1N 为 研 究 区域 。东 北 区域 主 1 1 一13E,5 ~4 。 )
城、 通榆 等地 。对 于华 北 冬 麦 区 ,E R A情 景 下 可 能 减 产 区主 要 是 河 北 省 的 东 部 和 山东 省 的东 部 , 中减 产 高 值 区 主 其
要 集 中在 京 津及 其 以 东地 区; 2和 B A 2情 景 下 可 能减 产 区主 要 是 河 北 省 的 中部 和 东 部 、 东 省 的 东 部 以及 河 南省 山
全 球气 候变 暖 已成 为 一个不 争 的事实 u 2 。未 j I
来 气候 变化 对农 业 的影响 因地 而异并 以负 面影 响为 主 。如 果 不 采 取 任何 措 施 , 2 3 到 0 0年 , 国种 植业 中 生 产 能 力 在 总 体 上 因气 候 变 暖 可 能会 下 降 5 %
要包 括 黑龙 江 、 林 和辽 宁 三 省 , 面积 约 为 8 吉 总 O万
k ,年 均 气 m2
温 一3C ~1 ℃ , 均 降 雨 量 为 4 0— o 1 年 0
100m 气 候类 型属 于 温 带 季 风 气 候 。其 中东 北 0 m,
平原 面积 约 3 5万 k 2地 势平 坦 , 壤 肥 沃 , m, 土 大部 分
张建 平 赵 艳 霞 , 春 乙2 王 靖 , 王 ,
( . 市 气 象 科 学 研 究 所 , 庆 4 14 ; . 国气 象 科 学 研 究 院 , 京 10 8 ; . 国农 业 大 学 资 源 与 环境 学 院 ,北 京 10 9 ) 1 重庆 重 0 17 2 中 北 00 1 3 中 0 13
年) 气候 变化对 我 国华 北 东北 主要 农 作 物产 量 的影
响。 14 作 物 生 长 模 型 简 介 .
趋势
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WO O T Wo dF o td ) 型 由荷 兰 瓦 赫 宁 F S ( r od S y 模 l u
的 南 部 偏 南 地 区 , 中减 产 高值 区主 要 集 中在 天 津 及 其 以东 地 区和 山东 省 的东 部 沿 海 地 区。 其 关 键 词 : 候 情 景 ; 物 生 长 模 型 ; 量 ; 化趋 势 ; 拟 气 作 产 变 模 中 图 分 类 号 : 125 S6 . 3 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :10 . 0 (02 0—220 007 12 1)306.5 6
试 验资 料 ) 大量 的历史 逐 日气象 资料 和土壤 参数 资 , 料 。文 中所 用到 的东 北 三 省 、 北 区域 的作 物 品种 华 类型 和品种 熟性 育期 资 料 以及 田间生 物 量 试验 发 资料 均来 自中国气象 局 国家气象 信息 中心气 象 资料
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与 同一作 物生 长模 型相结 合用 于模 拟未来 气 候变 化 对农 作物 产量 的影 响 , 以便 减 少各 种 模 式 的不 确定 性 因素 , 强模 拟结 果 的可靠 性 , 而更 好地 为相 关 增 从 部 门提供科 学 依据 。
验证 模式所 用 的平均气 象数 据 由国家气 象 中心 气候评 价 室提供 , 括 最 高气 温 、 包 最低 气 温 、 日照 时
数 、 汽压 、 水 风速 和 降雨量 ( 均为 日值 ) 。未来 气候 情 景格 点资 料 由国家气 候 中心和 中 国农 业科 学院农 业 环境 与可 持续 发展研 究所提 供 。
化趋势
从各 种气 候 模 式输 出 的气 温 结 果来 看 , 与
基准 年 ( 9 1 19 16  ̄ 9 0年 3 0 a平 均 值 , 同 ) 比 , 下 相 无
论是 东北 区域 还 是 华 北 区域 , 未来 4 在 0a里 , 温 气
总体 上 均表 现 出上 升 的趋 势 , 东北 区域 升 温 幅度 且 要 高于 华北 区域 。对 于东 北 区域 , E R A情 景 下 未来 气温 平均 距平值 为 2 5 2情 景下 未 来 气 温 平均 .℃ 距平值 为 16C, 2情 景 下 未 来 气 温平 均 距 平 值 为 . ̄ B 18C, . ̄ 可见 , E R A情 景 下 的 气 温 距 平 要 高 于 A 2和 B 2情 景下 的气温 距平 ( 图 1 。 见 )
@ 1 3.o 。 6 cr n
*通 讯 作 者 : 赵艳 霞 , , 究 员 。Em i z 女 研 — al y : x@cn .i .o.n al ci gvc 。 ¥ l a
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张建平 等 : 同气 候情景 下 中 国东 北与华 北作 物产 量变 化趋 势模 拟 不
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