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康乐县气候资源特点分析

2017-04-19马丽婷李宛彧

现代农业科技 2016年24期
关键词:分布规律气象要素特点

马丽婷++李宛彧

摘要 康乐县地处黄土高原向青藏高原过渡地带,位于甘肃省中南部,临夏回族自治州东南端。其地势陡峭,气象条件复杂,气候资源丰富。本文收集并整理了1968—2015年康乐县的气象资料,对各气象要素全面分析,以探讨康乐县丰富的气候资源特点及分布规律。

关键词 气候资源;气象要素;特点;分布规律;甘肃康乐

中图分类号 P467 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)24-0192-03

Analysis on Climate Resource Characteristics of Kangle County

MA Li-ting LI Wan-yu

(Meteorological Bureau of Linxia Hui Autonomous Prefecture in Gansu Province,Linxia Gansu 731100)

Abstract Kangle County locates in the transition zone between Qinghai-Tibet Plateau and Loess Plateau,while it is in the south-central Gansu Province and southeastern Linxia Hui Autonomous Prefecture. In Kangle County,the terrain is steep,weather conditions are complex,and climate resources are abundant. The meteorological data of Kangle County from 1968 to 2015 were collected and analyzed,and a comprehensive analysis on various types of meteorological factors was conducted,in order to discuss the characteristics and distribution regulation of climatic resources in Kangle County.

Key words climate resource;meteorological factor;characteristics;distribution regulation;Kangle Gansu

1 康乐县地理概况

康乐县地处黄土高原向青藏高原过渡地带、洮河下游西侧。县城西南部莲花山、花崖山、白石山、尖石山属西秦岭西延部分,其支脉延伸全境,总趋势由西南向北倾斜伸展。由于深居內陆远离海洋,故大陆性季风气候特征明显。

康乐县位于甘肃省中南部、临夏回族自治州东南端,介于东经103°24′~103°49′、北纬34°54′~35°27′之间,海拔1 893~3 908 m,平均海拔2 000 m,东邻临洮、渭源县,西接和政县,南与临潭、卓尼县接壤,北界广河县,南北长57.5 km,东西宽34.5 km,总面积1 083 km2。

2 康乐县气候资源

康乐县地形复杂,垂直气候明显。南部山地属高原湿润气候区,北部属温带半干旱气候区。气候由北向西南从温凉半湿润区向高寒特湿润区过渡。该县按气候不同可分为4个区域:东北部温凉半湿润区,海拔1 900~2 100 m;中部温寒半湿润区,海拔2 000~2 200 m;西南部寒冷湿润区,海拔2 200~2 500 m;西南高寒湿润区,海拔2 500 m以上。

四季的气候特点:冬季开始于10月上旬,结束于4月下旬,冬季平均长为204 d,冬季干燥寒冷;春季开始于4月下旬,结束于7月中旬,春季平均长为83 d,春季冷暖多变,易发生春旱;夏季开始于7月中旬,结束于7月中旬,夏季平均长为4 d。由于夏季出现时间较短,所以结束日期和开始日期处在同一时段内,夏季温湿、无酷暑,易发生伏旱和强对流天气;秋季来得最早,一般开始于7月上中旬,结束于10月上旬,秋季平均长为74 d,秋季降温迅速,秋温低于春温,降水变率大,易发生秋季连阴雨[1-2]。

2.1 光能资源

2.1.1 太阳辐射。一是太阳总辐射。与甘肃省相比,临夏全州总辐射属中等水平。康乐县属湿润和半湿润地区,年太阳辐射总量5 554.1 MJ/m2,较临夏全州年太阳辐射总量中等偏少,且随海拔增高而减少。二是≥0 ℃期间太阳总辐射。康乐县日平均气温稳定通过≥0 ℃期间太阳总辐射为3 700 MJ/m2,日平均气温稳定通过≥10 ℃期间太阳总辐射为2 500 MJ/m2,总的分布形势为北高南低。

2.1.2 日照。一是日照时数。因康乐县的特殊地形,较其他各县市空气较为湿润,云量偏多,晴天偏少,日照较为不足,是临夏州中日照最少的地区,年均日照时数2 372 h,年日照时数变化范围在2 109.8~2 693.0 h之间。东北部温凉半湿润区,及中部温寒半湿润区,平均日照时数2 430 h;西南部寒冷湿润区,平均日照时数2 400 h;西南高寒湿润区,年平均日照时数<2 400 h。全年5月和7月日照时数最多,平均为235 h;9月最少,平均为157 h。二是日照时数≥6 h有效天数。以日照时数≥6 h的天数表示太阳能实际可利用天数,这种天数越多,太阳能资源利用的有效性越好。康乐县因日照偏少,故≥6 h的天数比其他地区约少30 d,约为240 d。三是日照百分率。康乐县年日照百分率为52%,为全州最少。冬季云雪少,大部分地方>52%;夏季云雨多,大部分为52%左右。初秋多连阴雨,日照百分率最小为49%~52%。年日照百分率分布与年日照时数分布大致相同,呈北高南低的形势。

2.2 热量资源

热量状况是最主要的气候特征。积温的多少、温度高低及其变化规律是衡量一个地区热量资源多寡的主要标志。

2.2.1 年平均气温。气温的地理分布及变化特征是受地理纬度、太阳辐射和地形特点综合影响的结果[3-5]。康乐县地形复杂,气温的时空分布差异较大。其年平均气温分布趋势呈东北部高、西南部低。东北部温凉半湿润区,年平均气温6~7 ℃;中部温寒半湿润区,年平均气温5~6 ℃;西南部寒冷湿润区,年均气温4~5 ℃;西南高寒湿润区,年均气温4 ℃以下。

2.2.2 气温年、季变化。

(1)气温的年变化特征。康乐县地势陡峭,气温四季变化明显。各季气温的分布趋势与年平均气温大致相似。冬季气温最低,夏季气温最高,春季气温高于秋季。

冬季(1月)(1968—2015年资料),康乐县受蒙古冷高压控制,盛行偏北风,寒冷干燥,为全年最冷的季节,昼夜温差大。冬季平均气温为-11.9~-4.6 ℃(图1)。

春季(4月),是由冬季向夏季过渡的季节,太阳辐射变化大,冷暖气团交绥频繁,天气阴晴不定,日气温升、降幅度大。平均气温为5.6~11.9 ℃(图2)。

夏季(7月),是康乐县一年中最热的季节,气温日变化幅度较大,昼热夜凉。平均气温为16.3~20.7 ℃(图3)。

秋季(10月),是夏季向冬季的过渡季节,太阳辐射日渐减弱,地面散热较快,冷空气势力迅速加强,降温较快,气温多变。其平均气温为5.0~9.4 ℃(图4)。

(2)气温年较差。气温年较差是最热月和最冷月平均气温之差,表示一个地方冬冷夏热的程度。其分布一般取决于纬度、地形、地势及天气系统的活动情况。分析表明,康乐县的气温年较差随纬度变化的趋势不明显,主要受制于地形、地势及天气系统等因素。康乐县是临夏州气温年较差最大的地区,为25.9 ℃。

2.2.3 气温的月际变化。春季升降和秋季降温特别迅速,且以秋季变幅为最大(10—11月,6.8 ℃),升温最快为2—3月,6.1 ℃。同时可以看出,隆冬(12月至翌年1月,1.8 ℃)和盛夏(7—8月,0.7 ℃)的变幅最小。由隆冬至春季,月际变化在逐渐增大;4月后,月际变化逐渐减小,至盛夏达全年最小。8月开始,气温月际变化迅速增大,秋季达到全年最大值,11月后又开始减小直到隆冬。

(1)气温的日变化。一般气温的日变化与纬度、地表性质及天气情况关系密切,但受云量影响最大。在晴天情况下,气温日变化具有一定的周期性规律。康乐县夏季日最高气温出现在15:00—17:00,冬季在15:00—16:00,春、秋季一般在15:00左右;日最低气温出现的时间大都在清晨至日出前。在阴天或多云时,由于受云量的影响,气温日变化较复杂,最高气温和最低气温出现的时间与晴天不同。康乐地区2015年7月12日為阴天,最高气温出现在12:00—13:00;2015年1月13日为阴天,最高气温出现在14:00—16:00;而2015年7月12日最低气温出现在2:00前后,2015年1月13日最低气温出现在7:00—8:00。晴天气温日变化幅度大,阴天日变化幅度小(图5)。

(2)气温日较差。气温日较差为一日内最高气温与最低气温之差,康乐县的年平均气温日较差较高。各季气温日较差的分布趋势与年气温日较差是一致的,且春、秋季气温日较差较大,冬、夏季较小。康乐县春季4月气温日较差为14.6 ℃,为全年最大。这是由于冬季过后,太阳辐射逐渐增强,此时该地区正逢干季,甚至大多数时间仍在冬季大气环流控制下,白天升温快,夜间降温也迅速的缘故。夏季7月,云雨增多,日较差略有减小。秋季10月,太阳辐射开始减弱,秋高气爽,冷空气活动逐渐增多,导致白天气温下降明显,因而气温日较差较小,康乐县为12.0 ℃,是全年中气温日较差最小的季节。冬季1月,康乐县在西北气流的控制下,加之又是太阳辐射最弱的季节,虽然云雨较少,但夜间降温较大,白天气温增加较小,因而气温日较差较小。

2.2.4 气温极值。康乐县极端最低≤0 ℃的日数,平均8 d;≤-10 ℃的日数,平均4 d;≤-15 ℃的日数,平均2.8 d;≤-20 ℃的日数,平均1.3 d;≤-25 ℃的日数,平均0.3 d。康乐县极端最高≥35 ℃,平均不足0.1 d;极端最高≥32 ℃,平均0.4 d;极端最高≥30 ℃,平均1.4 d。康乐县日最高气温≥35 ℃的日数,平均0.2 d;≥32 ℃的日数,平均1.0 d;≥30 ℃的的日数,平均4.6 d。

2.2.5 积温。康乐县热量资源差异悬殊,农业界限温度初终日期、持续日数和积温差别很大。康乐县东北部,≥0 ℃生长季为240~260 d,积温2 800~3 500 ℃;≥5 ℃生长季为200~210 d,积温2 600~3 400 ℃;≥10 ℃生长季为130~160 d,积温2 000~3 000 ℃;≥15 ℃生长季50~80 d,积温1 000~1 500 ℃。康乐县中南部,≥0 ℃生长季220~240 d,积温2 200~2 800 ℃; ≥5 ℃生长季为170~200 d,积温200~2 600 ℃;≥10 ℃生长季为100~130 d,积温1 400~2 000 ℃;≥15 ℃生长季为20~40 d,积温400~700 ℃。康乐县≥0 ℃初日随着气候变暖有提前趋势,而终日确有推后的趋势。

2.2.6 热量资源垂直分布。康乐县地形复杂,海拔高度差大,由于海拔高差悬殊,热量随地形和海拔高度变化。热量随高度的垂直变化,必然导致耕作制度、作物种类、品种的垂直差异和自然植被的垂直分布。康乐县的东北部为温凉半湿润区:气温高,雨量少,日照充足,蒸发量大,是主要产粮区;中部温寒半湿润区:气候湿寒,雨量适中,是主要产粮区;西南部寒冷湿润区:气候寒冷湿润,水分充足,土壤含水量大,日照时数少,蒸发量小,是油料、蚕豆和小麦种植区,也适宜发展林牧业。

2.3 水分资源

2.3.1 降水量。康乐县降水量偏多,分布不均匀,南多北少。降水资源丰富,有利于植物多样性的开发和利用。

(1)降水量年、季变化。降水量夏季多、冬半年少,具有雨热同季的特征。月变化趋势为1—8月逐月增多,8—12月逐月减少,且均以夏季降水最多(与1968—2015年48年均值比较)。康乐县的降水量绝大部分集中在生产季节,且降水量高度集中在7—9月,容易出现大(暴)雨和连阴雨,对夏季作物成熟和秋作物后期生长均有影响。而4—6月降水比伏秋降水少,容易出现春末初夏干旱,对春小麦生长发育影响较大。

(2)降水量的地理分布。康乐县的降水量与该地的地理资源环境有密切关系,其东北部的温凉半湿润区年平均降水量为500~600 mm;中部温寒半湿润区为600~700 mm;西南部寒冷湿润区为700~800 mm。

(3)各级降水日数。降水日数的时空分布规律与降水量的分布基本一致,即夏多冬少、南多北少。全年平均小雨(日雨量0.1 mm)以上降水日数为111 d,且以7—9月最多;小雨以上降水日数各月为13~17 d,12月降水日数最少,平均1~3 d;中雨(日雨量10.0 mm)以上降水日数为16 d,一般出现在3—11月;大雨多出现在4—9月;暴雨大多在7—8月。

(4)降水强度。一般夏强冬弱,南强北弱。康乐县一日最大降水量为137.7 mm(2005年7月1日),比其他县市偏多18.4~93.2 mm。

(5)最长连续降水日数和最长连续无降水日数。最长连续降水(日雨量≥0.1 mm)日数伏秋季节长,冬、春季节短;山区日数长,川区日数短。康乐县历年最长连续降水日数13 d(1976年7月27日至8月8日,过程雨量135.5 mm;1981年8月14—26日,过程雨量55.8 mm)。连续降水日数长,造成连阴雨天气。光照、热量相应减少,对作物后期生长和成熟均有影响,甚至造成烂芽和洋芋腐烂等现象。

最长连续无降水日数冬季长、夏季较短。无降水日数长容易造成干旱,虽然康乐县的干旱没有临夏州北部地区严重,但每当春末初夏最长连续无降水日数较长,这时正值春小麦生长关键期,干旱威胁很大。

2.3.2 降雪和积雪。

(1)降雪。康乐县平均初雪日期为10月下旬,属临夏州较晚出现初雪的地区。平均终日期为4月中下旬,属临夏州初雪较早结束的地区。年平均降雪日数为27 d。

(2)积雪。康乐县初积雪日期为11月上旬;终积雪日期为4月中旬。年积雪日数38 d,最大积雪深度16 cm,均属临夏州中等水平。

2.3.3 其他气象要素。

(1)空气湿度。空气湿度是表征空气中水汽含量多少的物理量,也是反映农业气候特点的要素之一。湿度的大小可用绝对湿度和相对湿度表示。

(2)绝对湿度(水汽压)。年平均绝对湿度7.5 hPa。绝对湿度的年变化:夏季大,冬季小。7月、8月绝对湿度为15.6 hPa,1月为2 hPa左右,均为临夏州最大值。

(3)相对湿度。年平均相对湿度为68%,属于临夏州次大值。相对湿度年变化:冬、春季小,夏、秋季大。月平均相对湿度最小值出现在3月,为60%;最大值出现在9月,为79%。

(4)蒸发量。康乐县的蒸发量较全州偏少,为1 300~1 400 mm。月蒸发量以5月最大,为170~180 mm;12月或1月最小,为30~40 mm。

(5)风。康乐县年平均风速较小,为0.9~1.3 m/s。月平均风速以4月最大,≤2.0 m/s;最小值出现在冬季,≤1.0 m/s。康乐县年最大风速为14 m/s(N),年最多风向为ESE和SE,冬季风向主要是NE,春、夏、秋季风向以ESE和SE为主,频率为4%。

3 结论

康乐县地形复杂,地势陡峭,山大沟深,雨量充沛,四季分明,冬季干燥寒冷,夏季温湿无酷暑。垂直气候明显,由北向西南从温凉半湿润区向高寒特湿润区过渡。康乐县气候复杂,冰雹、霜冻、暴雨、低温阴雨灾害频繁发生,对农业生产造成极大危害。通过分析康乐县的太阳辐射、年平均气温、积温、降水、降雪、湿度、蒸发量、风等气象要素,对其光能资源、热能资源、水资源等方面进行探究,且发现康乐的各方面气候资源利用潛能较大,值得进一步探索与开发。

4 参考文献

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