林州市地形对当地气候的影响特征

王文英

(林州市气象局,河南林州 456550)

林州市地形对当地气候的影响特征

王文英

(林州市气象局,河南林州 456550)

当前,随着科学和人们生活水平的不断提高,社会上需求的天气预报是更精、更细的精细化预报。对于气象工作者来说,只有深入了解本地的气候特点和影响气候变化的因子,才能适应社会需求,做好气象服务工作。林州市位于太行山脉东麓,晋冀豫三省交界处。由于受本地特殊地形、地貌的影响,形成了林州独特的山区气候。本文通过分析当地地形对林州气候的影响,为林州精细化预报提供一种参考。

地形 气候 影响

地形对气候的影响是多方面的、错综复杂的。首先地形本身多种多样,有高原、山地、平原等等,同一地形又可分为突出地形和凹下地形以及凹凸部分,并且还有坡向和坡度的不同。其次,地形还存在大小尺度的差异,不仅海拔高度不同,而且地形的大小、长短也变化很大。地形的复杂性,使气候往往在极短的距离内发生显著的差异。林州市地处河南省的西北角,太行山东麓,晋、冀、豫三省交界处,属中纬度内陆地区,地形复杂,山地、丘陵、盆地等多种地貌类型俱全,林州市的气候受地形的影响及其明显。

1 地形对气温的影响

地形对温度的影响首先决定于地表和大气热交换的状况,而热交换的大小与纬度、拔海高度、坡向坡度、下垫面性质等有关。其次,地形对温度的影响还决定于各种地形条件下的气流情况,凸出的地形通风良好,温度主要受气流的影响;低凹地形,温度主要受地表的地气热量平衡所制约。

1.1 地形对温度日变化的影响

由于太阳辐射的日、年变化而产生周期性变化,低层空气的热量主要来自下垫面(地面温度),因而也具有周期性的日、年变化,但在不同的地形条件下变化情况各不相同。

林州西部的太行山是凸出的地形,越向上受自由大气的越显著,温度的日较差越小,而位于中部的城关、原康、临淇盆地因周围高山、低山、丘陵的影响空气闭塞,温度受自由大气影响较小,白天,受热后热量积聚中间,不易发散,增温强烈,夜间四周冷空气下沉暖空气抬升,底部降温剧烈,昼热夜冷,温度日较差大。

1.2 地形对温度年变化的影响

地形对温度年变化的影响情况与地形对温度日变化的影响情况类似,林州市西部山区的气温年变化小于低山和丘陵,更小于盆地和谷地;西部山区的气温随高度的增加还表现出秋季温度相对较暖,春季温度相对较冷,季节相对落后的特点。

2 地形对降水的影响

地形对降水的影响是通过对气流的阻挡和强迫抬升等动力作用和产生局地环流等热力作用实现的。对气流的阻挡可造成锋面和天气系统的移速减慢和停滞,因而降水加大,强迫抬升可以造成相当大范围的上升运动,特别是地形较陡风速较大时,会产生强的地形降水。地形热力作用产生的局地环流也能产生降水。

2.1 高度对降水的影响

降水在山地一般随着高度的增高而加大,山上的降水量和降水日数大于山下,迎风坡的降水大于背风坡,地形总趋势为西高东低,夏季,林州市盛行偏东和偏南风,在太行山东侧由于地形的阻挡和强迫抬升,降水大且集中,降水量随高度增加而增大,到海拔1200米左右,形成最大降水带,在此高度以上逐渐减小。太行山主脉是我市西部的一道天然屏障,海拔高度在800-1600米,最高山峰为城关镇四方脑,海拔高度1663米;北部和南部为低山区大降水海拔高度为1200米左右。因此各地区降水分布及不均匀,夏季在太行山东侧迎风面及露水河上游的石板岩镇及其以南的合涧、原康等乡镇的西部深山区和淇河上游的临淇、五龙西部等地降水量偏多,在700-1000毫米之间,北部的丘陵地区的东岗、任村、河顺、横水、东姚等乡镇降水量偏少,约400——500毫米。冬季,盛行西北风,地处太行山的背风坡降水稀少。

2.2 河流对降水的影响

林州市河流大都呈东西走向,东部下游河谷宽阔,地势低洼,河谷上游地势渐高,处于深山峡谷中,沟深面窄,使整个河床呈喇叭状。夏季从东部海洋吹来的暖湿气流顺河谷而上,受地形抬升,在露水河上游的石板岩,桃园河上游的桃园,淅河上游的弓上水库,淇河上游的五龙西部、临淇等形成多雨中心区,年降水量比市区多200毫米左右,比东部的东岗、横水等地多300多毫米。

2.3 盆地对降水的影响

林州市位于群山之中,环抱了许多大小不等的盆地,由于四面环山,夏季(特别是6、7月份)午后,太阳辐射强,受热面大,增温快,空气上浮,加之四周高山阻挡,平流运动减弱,垂直运动加强,形成局地环流,常在我市上空地方性的热力对流雷阵雨。

3 地形对气流的影响

地形对气流的影响主要是改变气流的活动状况和产生局地性环流。

3.1 太行山的阻挡和屏蔽作用

林州市西部太行山海拔都在1000米左右,略呈西南-东北走向,对来自林州的气团起到了阻挡和屏蔽的作用。因此我市平均风速较小,年静风率达到40%以上,偏西风频率很小,次多风向为南风和东风。

3.2 低山和丘陵产生绕流和狭管效应

林州市地形复杂,低山和丘陵常使气流产生小范围的绕流,形成独特的局地小气候。气流沿喇叭型河沟自东向西,由开阔地带流向狭长窄道产生的狭管效应可使局地风速大大增加。我市的临淇占元风力资源非常丰富,就是这种作用的结果。

3.3 地形产生各种局地环流

地形影响产生的局地环流主要有山谷风和焚风。山谷风是在大范围水平气压场比较微弱时产生的。白天,山坡上获得的太阳辐射较多,气温增高,而同高度的谷地上空因离地较远增温较少,于是山坡上的暖空气不断上升,并从山坡上空流向谷地上空,而谷地上空的空气则下沉沿山坡向山顶补充,形成一个热力环流,由谷底吹向山坡的风就叫谷风,夜间,与上述情况正好相反,风从山顶顺山坡流向谷底,称为山风。市地形林州市复杂,山地较多,谷深一般100-200米,不超过400米,风场结构简单,有明显的日变化,是林州市市山区晴天的一种独特现象。当偏西气流越过太行山时,沿山坡干绝热下沉,空气变得十分燥热,是林州市出现焚风的时候,使林州市气温增高。

[1]河南人民出版社.《林县志》,1989年.

[2]吴元超,焦国树,李素萍.《河南光热水气候资源变化分析》.河南省气象学会2010年年会文集.

[3]王惠清,秦爽,张明周等.《林州“十年九旱”气候成因的探讨》.2013年安阳市软科学成果.