海南岛气候区划研究

车秀芬+张京红+黄海静+刘少军+张明洁

摘要根据海南岛18个市县气象站1981～2010年共30年的气象资料，参照中国科学院《中国自然地理》编辑委员会制定的气候区划三级指标体系，对海南岛进行新的气候区划，以阐释全球气候变化背景下海南岛的气候概况。区划结果显示：海南岛划分为2个温度带、3个干湿区、8个气候区。区划结果中对8个气候区进行了分区简述，概括了其气候及自然地理条件，这对于适应国际旅游岛建设以及绿色崛起发展战略的要求，合理开发利用气候资源具有重要的参考价值。

关键词气候 ；区划 ；海南岛

分类号P467

Climate Regionalization in Hainan Island

CHE XiufenZHANG JinghongHUANG HaijingLIU ShaojunZHANG Mingjie

(Hainan Climate Center, Haikou, Hainan 570203)

AbstractReferring to the new climate regionalization scheme of Editorial Board of Chinese Academy of Sciences on Physical Geography in China and based on the multi-year mean data of 1981~2010，climate regionalization in Hainan consists of two temperature zones，three moisture regions and eight climatic sub-regions.

Keywordsclimate ; regionalization ; Hainan Island

气候区划是根据研究目的和产业部门对气候的要求，采用有关指标，对全球或某一地区的气候进行逐级划分，将气候大致相同的地方划为一区，不同的地方划入另一区，得出若干等级的区划单位，从而反映出气候受地带性与非地带性综合影响的变化规律。

中国气候区划的研究已开展很多[1-8]，最具代表性的，是中央气象局和中国科学院《中国自然地理》编辑委员会编制的区划[9-11]，二者所使用的资料年限有所不同，但采用的区划原则、方法和指标体系一致，因而结果一致。最新的全国气候区划是中国科学院郑景云根据全国609个气象站1971～2000年的日气象观测资料，参照中国科学院《中国自然地理》编辑委员会制定的气候区划三级指标体系[12]，对中国气候进行的重新区划。其区划结果中，海南岛被划分为中热带和边缘热带2个温度带，全岛均为湿润区，全岛属1个气候区。此结果比较宽泛，主要是由于其采用的海南岛资料站点比较少，仅海口和三亚。其他有关海南岛的气候区划研究也开展了较多[13-18] ，比较有参考意义的是《海南岛气候》中所做的海南岛气候区划，其成果所用资料均为海南省气象局建站至1980年(30年整编资料)所属18个市县台、站的气象资料，区划采用两级指标，以海南岛的最冷月平均气温、极端最低气温及<5℃低温出现的频率作为气候区划一级(气候带)指标，年降雨日数和旱季降水变率作为二级(气候区)的分区指标，将全岛分为8个小区。此结果分区比较详细，但所用资料时段比较久远。因此，本文拟综合以上研究的特点，弥补其不足，采取最新最详细的资料数据，以较为权威的气候区划三级指标体系，进行新的海南岛气候区划，进一步阐明在全球气候变化背景下[19-21]海南岛的气候特点，以满足国际旅游岛发展战略实施过程中，热带农业、旅游业、服务业等新一轮发展热潮对气候区划提出的更高要求[22-24]，为充分利用气候资源提供依据。

1资料与研究方法

1.1资料来源

选用海南省18个气象站1981～2010年的逐日气温、降水、气压、风速、日照、辐射等气象数据(气象台站空间分布见图1)，以及本岛自动站气象数据，经过质量控制和均一性处理。18个气象台站具有非常好的代表性，基本反映了地理位置及海拔对气温的影响，以及不同气候带的热量资源分布情况。

1.2插值方法选择

海南岛局地气候差异性显著，本研究在对比文献中各插值方法的优劣后选择反距离权重插值法作为积温、7月平均气温、干燥度的插值方法。反距离权重插值IDW(Inverse Distance Weighted)是GIS软件中一种常用而简便的空间插值计算方法[25-26]，它以插值点与样本点间的距离为权重进行加权平均，离插值点越近的样本点赋予的权重越大。设平面上分布一系列离散点，已知其坐标和值为Xi，Yi，Zi(i=1，2，……，n)，根据周围离散点的值，通过距离加权值求Z点值。

Z0=[]/[]

其中，Z0为点O的估计值；Zi为控制点i的值；di为控制点i与点O间的距离；n为在估计中用到的控制点的数目；k为指定的幂。

与其他方法相比，反距离插值法更能反应海南的气候特征，插值结果更具参考价值。

1.3气候区划的原则

气候区划的原则是制定区划方法、确定区划指标和建立区划系统的主要依据。本气候区划采用中国科学院《中国自然地理》编辑委员会编制的区划指标体系，区划原则也与其一致，主要以综合性和主导因素相结合原则，空间分布连续性和取大去小原则，自下而上和自上而下相结合原则，发生同一性和区域气候特征相对一致性相结合原则等为准。同时，区划结果尽可能简单明了，使各区差异显著。分区描述时重点阐明气温、降水、风等气候要素特征以及干旱、暴雨等极端气象条件和地形、植被等自然地理概况。

2区划指标体系及结果分析

依据以上原则方法，本研究采用温度带、干湿区和气候区三级指标体系，进行海南岛气候新区划。具体各气候指标见表1。

2.1温度带划分

日平均气温是否达到10℃对自然界的第一生产力具有极其重要的意义。日平均气温稳定≥10℃的积温是农业气候资源评价中通用的指标，中国较权威的气候区划均把多年5 d滑动平均气温稳定≥10℃积温作为气候带划分的主要指标。在海南，越冬条件往往是某些热带作物(尤其是经济作物)生长发育的限制因子，甚至是决定能否种植的关键因素。因此本区划中选用了最冷月(1月)平均气温作为气候带划分的辅助指标，极端最低气温的多年平均值作为气候带划分的参考指标。见表2。

根据上述指标，海南岛可划分为2个温度带，分别是中热带和边缘热带，二者界线西起昌江与儋州交界处，大致沿东方、乐东、三亚、陵水各市县的北部边缘，东至万宁市中部地区(图2)。该线以南为中热带地区，以北为边缘热带地区。

2.2干湿区划分

区域干湿状况主要取决于降水与潜在蒸散之间的平衡，其中降水是一地最主要的水分来源，潜在蒸散则反映在土壤水分充足的理想条件下的最大可能水分支出。因此，本区划以年干燥度(即潜在蒸散多年平均与年降水量多年平均的比值)作为干湿区划分的主要指标，以年降水量作为辅助指标。其中在计算潜在蒸散时，本文采用1998年联合国粮农组织改进的FAO56-Penman-Monteith模型。

根据表3指标，海南岛可划分为3个干湿区，分别是湿润区、半湿润区和半干旱区。湿润区与半湿润区之间的分界为一条自北向南的线，界线北起儋州西南角，向南穿过白沙西北角，昌江东南角，乐东东北部边缘，一直延伸到三亚北部边缘。界线东部大部分地区为湿润区，西部昌江、东方、乐东和南部三亚大部分地区为半湿润区，仅有东方西部沿海小部分地区属于半干旱区(图3)。

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2.3气候区划分

温度带和干湿区的划分主要体现了气候的地带性差异，然而气候还受非地带性因素的影响，因而在同一温度带与干湿区内，气候和相应的自然景观也会存在明显的差异。7月平均气温的地理分布能较为综合地表现出非地带性因素对气候的影响，本区划也采用7月平均气温作为气候区划的第三级指标(表4)。

将温度带、干湿区以及气候区划分结果进行图层叠加，并按照区划空间分布连续性和取大去小原则进行图层合并，得出海南岛气候区划图，如图4所示。结果显示，海南岛共分为8个气候区，分别为：ⅠATa北部边缘热带湿润区；ⅠATb中部山地边缘热带湿润区；ⅡATa东南部沿海中热带湿润区；ⅡATb南部内陆中热带湿润区；ⅡBTa-a1西部内陆中热带半湿润区；ⅡBTb西南部中热带半湿润区；ⅡBTa-a2南部沿海中热带半湿润区；ⅡCTa西部沿海中热带半干旱区。

2.4分区简述

2.4.1北部边缘热带湿润区(ⅠATa)

本区包括海口、文昌、琼海、定安、澄迈和临高等6市县的全部区域，儋州北半部、万宁东北部边缘部分及屯昌大部分地区。该区年平均气温为24～24.8℃；最冷月平均气温17.6～18.8℃；极端最低气温平均约6.6℃；年降雨量1 500～2 000 mm，年日照时数1 800～2 000 h；年平均风速1.6～2.2 m/s。主要地貌为台地和平原，土壤多为玄武岩砖红壤和花岗岩砖红壤。植被类型主要为草地、灌木林及经济园林，该区内的儋州、文昌等地有大面积的橡胶种植。本区东北部地势平坦，多阶地平原，有一定低丘台地，植被类型为热带季风雨林区，椰子的种植面积和产量均占全岛的43%以上。该区的琼海、文昌沿海一带为热带气旋登陆较多地区，主要集中在6～10月份，大风和降水影响较严重。

2.4.2中部山地边缘热带湿润区(ⅠATb)

该区主要包括琼中、五指山和白沙3个市县及儋州一部分地区，昌江、保亭北部和乐东的边缘部分。对农作物来说，本区热量和越冬条件是全岛最差的地区，但降水条件又是全岛最好的地区。本区年平均气温23℃左右，最冷月平均气温17.4～18.4℃，极端最低气温平均值5.8℃，最热月平均气温26～27℃，年降水量1 900～2 400 mm，年日照时数1 900～2 000 h，不受寒潮侵袭，也不受台风影响，是较理想的避暑避寒胜地。该区土壤类型多样，大部分地区为山地赤红壤和黄壤。这里集中了全岛主要山脉，有五指山、黎母山、鹦哥岭、吊罗山、白马岭等，主要植被类型为山地常绿阔叶林，典型的有荔枝、蝴蝶树、青皮群落，其他主要珍贵木材有母生、胭脂、花梨、坡垒、鸡毛松、陆均松、竹柏、子荆等。

2.4.3东南部沿海中热带湿润区(ⅡATa)

该区主要包括万宁和陵水2个市县的大部分地区。该区年平均气温25～25.4℃，最冷月平均气温19.5～20.5℃，最热月平均气温28.5℃，年降水1 700～2 100 mm，年日照时数平均在2 000 h以上。地形主要由山地、丘陵、平原组成。此区有丰富的热带作物和反季节瓜菜，且是冬季育种的主要基地之一。该区台风影响频繁且严重，有“台风走廊”之称。

2.4.4 南部内陆中热带湿润区(ⅡATb)

该区主要包括保亭南半部大部分地区，三亚北缘及陵水西部边缘地区。该区年平均气温24.8℃，最冷月平均气温约20℃，最热月平均气温约27℃，年积温9 000℃以上，年降水量2 000 mm以上，年平均风速1.2 m/s。该区地形以丘陵山区为主，植被以热带雨林和经济作物为主，空气中负离子含量高，是疗养避暑度假胜地。独特的气候资源使保亭成为中国最重要的南药种植基地，也是红毛丹最理想的种植地。

2.4.5西部内陆中热带半湿润区(ⅡBTa-a1)

该区主要包括昌江大部分地区，东方市中部地区，以及儋州、白沙和乐东的小部分地区。虽然该区属于半湿润地区，但干旱也时有发生，特别是冬旱和春旱较为明显。该区年降水量1 000～1 500 mm，冬季降水仅30 mm左右，7月平均气温29℃左右。相对岛内其他地区，此区是比较干旱的地区，程度比东方沿海稍轻，区内的大广坝水库主要为灌溉提供用水。大部分地区土壤为山地赤红壤和黄壤区，植被主要为刺灌丛和沙生植被，主要种植一些耐旱的腰果、芒果等。

2.4.6西南部中热带半湿润区(ⅡBTb)

该区主要包括乐东大部分地区，三亚西半部及东方东南部小部分地区。地形主要有山地、丘陵和平原，土壤类型为丘陵、台地褐色砖红土壤。乐东靠海部分为莺歌海，年平均风速高达3.8 m/s，风速大加快了蒸发。这里的年蒸散量高达1 600 mm，超过降雨量的l倍以上。干旱和风害是限制农业生产的主要问题。乐东靠内陆一侧为尖峰岭，主峰海拔1 412 m，最低处海拔仅200 m，相对高差千米以上，地形十分复杂。尖峰岭保护区保存了中国整片面积最大的热带原始森林。

2.4.7南部沿海中热带半湿润区(ⅡBTa-a2)

该区主要包括三亚市东半部地区。年平均气温26.3℃，最冷月平均气温12.8℃，最热月平均气温28.8℃，年积温9 600℃以上，年降水量在1 500 mm左右，年日照时数2 300 h。该区干旱情况与西部地区相当，冬旱和春旱较明显，冬季降水仅50 mm左右，春季降水230 mm左右。该区植被以热带果树林、作物、灌木林为主，是重要的南繁育种基地。

2.4.8西部沿海中热带半干旱区(ⅡCTa)

该区主要为东方市的西半部地区及昌江西部小部分沿海地区。该区干旱特点显著。年平均气温25.2℃，1月平均气温19.3℃，7月平均气温29.5℃，年日照时数2 500 h，年平均降水量约940 mm，年平均风速4.3 m/s，蒸发量远大于降水量，是全岛最干旱的地区。一般11月至次年4月份均处于干旱状态。地形主要为平原，植被为灌木林及桉树林，土地沙化严重。

3讨论与结论

(1)研究中，海南岛划分为2个温度带，3个干湿区，8个气候小区。西部南部边缘地区属中热带，中部山区以北属边缘热带；中部山区以西以南属半湿润和半干旱地区，北部属湿润地区。8个气候小区气候各有差异，区划结果与海南岛气候现状较吻合。

(2)本区划采用中国气候区划的三级指标体系，但在干湿区划分时，年干燥度指标略有调整，以年干燥指数小于0.9，年降水量大于1 700 mm定为湿润地区，年干燥指数在0.9～1.5，年降水量在1 000～1 700 mm定为半湿润地区。此调整一方面是因为海南降水相对于中国内陆大部分地区而言是比较充沛的，另一方面是结合海南实际，西部东方、乐东等西部沿海一带干旱频繁发生，与海南其他大部分地区相比确实干旱明显。

(3)与郑景云[12]的气候区划新方案中结果相比，海南岛中热带的界线有所北移。本区划中热带界线西起昌江北部边缘，东至万宁北部边缘，包括昌江、东方、乐东、三亚、保亭、陵水、万宁的大部分地区，为一条环海南岛南部沿海的带状区域。而郑景云[12]的气候区划中，中热带界线西起东方北部边缘，东至陵水北部边缘，环状带相对较窄。

(4)由于海南岛面积较小，地理位置特殊，地形较复杂，区划结果大致反映了海南岛的气候分区状况，在以后的研究中区划的方法还需进一步验证和改进，以满足精细化区划的要求。

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