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唐山气候变化对气候生产潜力的影响分析

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      在全球气候变暖的大背景下，全国各地的气候条件都发生了一定的变化。气候变化对农业生产和气候生产潜力的影响存在显著的区域性差异。本文基于1961—2020年唐山年平均气温和年降水量资料，利用Miami和Thornthwaite Memorial 模型，分析了唐山近60年气温、降水及气候生产潜力的变化特征，探讨了气候生产潜力对气候因子的敏感性。主要研究结果如下：

1961—2020年唐山年平均气温呈显著升高趋势（通过0.001显著性检验），升温速率为0.24 ℃/10 a，略高于全国增温水平（0.23℃/10a）。20世纪90年代以来，唐山年平均气温增温显著，较20世纪60年代增温幅度达1.0-1.4℃。

      1961—2020年唐山年降水量呈显著减少趋势（通过0.05显著性检验），其减少速率为23.37mm/10a，20世纪90年代降水量较各年代均偏少，较20世纪60年代偏少18%。1991-2020年的平均年降水量较20世纪60年代减少106.7mm，减幅16%。

      1961—2020年唐山气温生产潜力呈显著增加趋势（通过0.001显著性检验），增加速率为21.37g/（m²·10a）。气温生产潜力多年平均值为1552.18g/m²，最大值为2007年的1690.81 g/m²，最小值为1969年的1397.49 g/m²。气温生产潜力变化与气温变化存在一致性。

      1961—2020年唐山降水生产潜力呈显著下降趋势（通过0.05显著性检验），下降速率为29.77g/（m²·10a）。降水生产潜力多年平均值为976.23g/m²，最大值为1964年的1460.96 g/m²，最小值为2002年的571.21g/m²。降水生产潜力变化与降水变化存在一致性。

      1961—2020年唐山气候生产潜力呈下降趋势（未通过0.05显著性检验），下降速率为9.54g/（m²·10a）。气候生产潜力多年平均值为1012.68g/m²，最大值为1998年的1206.05 g/m²，最小值为2002年的722.21g/m²。20世纪90年代以来，唐山气候生产潜力明显下降，1991-2020年平均气候生产潜力比1961-1990年平均气候生产潜力下降45.43 g/m²。

      对气候生产潜力变化进行分析，可以得到，当气温升高、降水增加时，气候生产潜力增加1.22%～52.36%；当气温升高、降水减少时，气候生产潜力减少2.78%～28.86%；当气温降低、降水增加时，气候生产潜力增加0.38%～38.72%；当气温降低、降水减少时，气候生产潜力减少0.29%～28.40%。当气温不变时，由降水变化引起的气候生产潜力变幅明显大于降水不变时由气温引起的气候生产潜力变幅。由此表明，气候生产潜力对降水量变化敏感，降水增加对提高气候生产潜力有利。