【科普小博士】
走出戶外,十里春風撲面而來,又見草長鶯飛,全國各地也陸續進入暖春賞花季。那么,花何時會開,這背后有什么科學的秘密嗎?
答案是肯定的,很多氣象部門往往會根據當地的氣候條件推出花期預報,比如北京自2015年起對公眾發布櫻花花期預報。2017年,北京市氣象服務中心根據氣象資料預測,玉淵潭公園的“杭州早櫻”(最早開花品種)的開放時間比往年平均提前近半個月,預計“杭州早櫻”將在3月20日前后進入觀賞期,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系,在影響植物物候期的各個氣象要素中,氣溫起著關鍵性和決定性的作用。為了準確預報櫻花開放期,氣象專家對去冬今春的氣候條件進行了分析,2016年12月至2017年2月,北京城區氣溫持續偏高2℃左右,特別是2月24日以來氣溫持續偏高4℃~5℃,降水較歷史同期偏少近四成。
光、溫、水是植物生長最主要的三個氣象條件,在影響花期的環境條件中,氣象因素占了很大一部分。對于植物開花來說,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鍵。
根據中國科學院物候觀測網絡的26個觀測站點物候資料,中科院地理科學與資源研究所的科研人員深入分析了近40年來我國木本植物物候變化及其對氣候變化的響應關系。
研究結果表明:隨著氣溫上升,我國木本植物春季物候期提前。我國木本植物的春季物候在20世紀80年代前后有較明顯的變化,而且其變化的趨勢與我國春季溫度變化的趨勢是一致的。在地理分布上,除華南外的東部大部分地區,包括東北、華北及長江下游地區等地,早春與晚春物候均有提前趨勢。
花期預報是以溫度作為指標建立物候模型來進行預報。一般春季開花的植物,是以積溫作為開花的溫度條件進行預報,當累積溫度達到一定條件時,植物便會開花。但是不同植物或是同一植物的不同品種,計算積溫時所需的界限溫度和積溫閾值均不同。
導致花期變化的氣象原因綜合起來非常復雜,開花前幾天的溫度變化會對花期造成很大的影響。因此,對花期的提前預測比較困難,必須實時監測每天的天氣狀況。據了解,目前的預報水平能夠提前10天至15天較為準確地預測花期。
而物候觀測資料稀缺是制約花期預報的另一個難題。界限溫度和積溫指標一般都是通過長期物候觀測的數據進行回歸分析才能得到,由于缺少物候觀測資料,對物候模型的建立及模型準確度的實現有一定困難。為了解決這個難題,氣象和園林部門正在攜手做好花期預報。如上海市園林科學研究所已與上海氣候中心合作,開展上海城區主要園林植物花期預測及物候期氣候響應研究,希望建立花期預測的數學模型,提高市民賞花的“氣象指數”。(作者:何孟潔,單位:中國氣象局宣傳科普中心)