【科普小博士】
走出戶外,十里春風(fēng)撲面而來,又見草長(zhǎng)鶯飛,全國(guó)各地也陸續(xù)進(jìn)入暖春賞花季。那么,花何時(shí)會(huì)開,這背后有什么科學(xué)的秘密嗎?
答案是肯定的,很多氣象部門往往會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件推出花期預(yù)報(bào),比如北京自2015年起對(duì)公眾發(fā)布櫻花花期預(yù)報(bào)。2017年,北京市氣象服務(wù)中心根據(jù)氣象資料預(yù)測(cè),玉淵潭公園的“杭州早櫻”(最早開花品種)的開放時(shí)間比往年平均提前近半個(gè)月,預(yù)計(jì)“杭州早櫻”將在3月20日前后進(jìn)入觀賞期,市民們有望看到公園里三分之一以上的櫻花綻放。
花開花謝和氣候有著很大的關(guān)系,在影響植物物候期的各個(gè)氣象要素中,氣溫起著關(guān)鍵性和決定性的作用。為了準(zhǔn)確預(yù)報(bào)櫻花開放期,氣象專家對(duì)去冬今春的氣候條件進(jìn)行了分析,2016年12月至2017年2月,北京城區(qū)氣溫持續(xù)偏高2℃左右,特別是2月24日以來氣溫持續(xù)偏高4℃~5℃,降水較歷史同期偏少近四成。
光、溫、水是植物生長(zhǎng)最主要的三個(gè)氣象條件,在影響花期的環(huán)境條件中,氣象因素占了很大一部分。對(duì)于植物開花來說,最主要的影響因素是氣溫。如春季開花的植物,一般都要滿足一定的積溫條件。其中,冬末初春平均氣溫的高低具有決定性作用,氣溫高則花期早,反之則花期晚,尤其是開花前30天至40天的積溫高低最為關(guān)鍵。
根據(jù)中國(guó)科學(xué)院物候觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)的26個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)物候資料,中科院地理科學(xué)與資源研究所的科研人員深入分析了近40年來我國(guó)木本植物物候變化及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)關(guān)系。
研究結(jié)果表明:隨著氣溫上升,我國(guó)木本植物春季物候期提前。我國(guó)木本植物的春季物候在20世紀(jì)80年代前后有較明顯的變化,而且其變化的趨勢(shì)與我國(guó)春季溫度變化的趨勢(shì)是一致的。在地理分布上,除華南外的東部大部分地區(qū),包括東北、華北及長(zhǎng)江下游地區(qū)等地,早春與晚春物候均有提前趨勢(shì)。
花期預(yù)報(bào)是以溫度作為指標(biāo)建立物候模型來進(jìn)行預(yù)報(bào)。一般春季開花的植物,是以積溫作為開花的溫度條件進(jìn)行預(yù)報(bào),當(dāng)累積溫度達(dá)到一定條件時(shí),植物便會(huì)開花。但是不同植物或是同一植物的不同品種,計(jì)算積溫時(shí)所需的界限溫度和積溫閾值均不同。
導(dǎo)致花期變化的氣象原因綜合起來非常復(fù)雜,開花前幾天的溫度變化會(huì)對(duì)花期造成很大的影響。因此,對(duì)花期的提前預(yù)測(cè)比較困難,必須實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每天的天氣狀況。據(jù)了解,目前的預(yù)報(bào)水平能夠提前10天至15天較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)花期。
而物候觀測(cè)資料稀缺是制約花期預(yù)報(bào)的另一個(gè)難題。界限溫度和積溫指標(biāo)一般都是通過長(zhǎng)期物候觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析才能得到,由于缺少物候觀測(cè)資料,對(duì)物候模型的建立及模型準(zhǔn)確度的實(shí)現(xiàn)有一定困難。為了解決這個(gè)難題,氣象和園林部門正在攜手做好花期預(yù)報(bào)。如上海市園林科學(xué)研究所已與上海氣候中心合作,開展上海城區(qū)主要園林植物花期預(yù)測(cè)及物候期氣候響應(yīng)研究,希望建立花期預(yù)測(cè)的數(shù)學(xué)模型,提高市民賞花的“氣象指數(shù)”。(作者:何孟潔,單位:中國(guó)氣象局宣傳科普中心)