数据分析：夏季高温对山东玉米单产影响的研究

作者：团子。

        过去经常有用户问我们如何用WheatA查询某个省份的气温数据或降水数据等等，其实没有直接的资料可以准确覆盖全省数据。所以我们在这里提供了一种研究的方法，现将材料整理如下。

摘要：本研究选取了位于鲁东（烟台）、鲁西（聊城）、鲁南（日照）、鲁北（滨州）、鲁中（淄博）的五处气象站，通过整理分析五个站点历年的逐日气象数据，计算并提取了五个站点1976--2019年历年夏季（6-8月）的平均温度数据和最高温极值数据。同时将这五个站点的平均值作为山东省均值，与1976--2019年山东夏玉米单产增长率进行关联性分析。通过以上分析我们有以下结论：一、山东夏季平均气温有不断升高的趋势，其主要原因是高温持续时间变长导致的平均气温上升，高温极值并没有升高的迹象；二、2000年后单产增长率与夏季平均气温的负相关显著性明显上升；三、2000年后山东夏季最高温极值与单产增长率呈显著负相关。

正文：如图1所示是位于山东省境内的五处气象站点位示意图：代表鲁东地区气候的烟台气象站（121.167°E，36.767°N），代表鲁西地区气候的聊城气象站（115.667°E，36.233°N），代表鲁南地区气候的日照气象站（119.533°E，35.433°N），代表鲁北地区气候的滨州气象站（117.533°E，37.5°N）以及代表鲁中地区气候的淄博气象站（118.15°E，36.183°N）。
图1.气象站点位示意

        笔者将五个站点历年夏季（6-8月）的平均气温整理如下，表1。
表1.山东夏季平均气温

        最高温极值数据整理如下，表2。
表2.山东最高温极值

        笔者再把山东历年玉米单产及单产增长率整理如下，表3。
表3.山东历年玉米单产及单产增长率

        将单产增长率与山东夏季平均气温绘制成折线图，如图2所示。

图2.夏季平均气温和单产增长率折线图

        从图2中可以看到近几年山东夏季平均气温在不断上升，并且有继续升高的趋势。我们计算了1979-2018年夏季平均气温和单产增长率的相关系数，r=-0.197，p=0.223。r＜0说明二者可能存在负相关，而p＞0.05说明二者相关性并不显著。

        同时我们发现，2001年后山东玉米单产首次突破400公斤/亩大关。考虑2000年后化肥、种质等各要素趋于稳定，于是计算了2000-2018年夏季平均气温和单产增长率的相关系数，r= -0.358，p= 0.132，负相关的显著性明显上升。

        进一步的，我们将单产增长率与山东夏季最高温极值绘制成折线图，如图3所示。
图3.高温极值和单产增长率折线图

        从图3可以看到，在最近的10年里山东省夏季最高温极值始终徘徊在37℃左右，因此判断影响山东夏季平均气温升高的原因是夏季高温持续时间在变长。同时我们计算了山东2000-2018年夏季最高温极值和单产增长率的相关系数，r=-0.659，p=0.002。相关系数显著性水平p＜0.05，据此判断2000-2018年山东玉米单产增长率与夏季最高温极值呈显著的负相关性。

        2000-2018年夏季平均气温和单产增长率的相关系数显著性水平p＞0.05，可能是因为20年时间太短了，如果再往后10年、20年甚至30年，山东玉米单产增长率和夏季平均气温极有可能呈现出显著负相关。

        以上内容仅供参考。

2020年2月19日