邹平市2006—2017年区域局地小气候的特征分析

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  摘要 邹平市位于山东东北部,是山东省重要的农业大县,局地气候与农业生产关系密切,受工業、经济、全球气候变化等大环境影响,局地小气候也发生了明显的变化,并且呈现出明显的特征性。针对邹平市近10年的局地小气候特征展开分析,发现近年来邹平市年降水量增多,降水不均匀特征突出,春季降水偏少、夏季降水较多,特别是强降水天气出现频率增加;年平均气温偏高,特别是春季气温偏高现象更为突出;春季云量较多,日照不足;雾霾现象发生频率较高,存在较为明显的污染现象。降水量不均匀,春季气温偏高、日照不足以及雾霾天气造成的污染明显等对邹平市农业生产造成了极大的不利影响。
  关键词 区域局地小气候;气温;降水;邹平市
  中图分类号:P463.2 文章标识码:A 文章编号:2095–3305(2020)06–0–04
  DOI:10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.06.045
  邹平市作为山东省重要的农业县,有着广阔的农业密集地结构,同时工业发展水平也较高,县域内包括一个国家级经济技术开发区。总体来说,邹平市经济发展水平较高,特别是农业与工业发展水平最为强盛。农业与局地小气候的相互影响突出,而工业发展对气候的变化也有着必然的影响,因此,对邹平市局地小气候特征做出分析,是明确农业、工业发展在气候方面影响的重要途径。同时,局地气候对农业、工业生产与发展方面的影响也是极为突出的,特别是农业生产与气候变化的关联更加密切,在当前产业化发展的背景下,如何有效利用气候条件进一步发展农业、工业生产,成为区域发展的重要课题。通过对邹平市局地小气候特征的分析,能够更加有效地掌握邹平市气候的发展趋势,从而更加准确地作出气象预报,为农业、工业生产提供有效参考,更加合理地调整生产活动,为农业、工业等相关管理及决策部门做出更加科学合理的产业发展规划提供有效参考,促进邹平市全面性、可持续性发展。
  随着社会发展,人类活动对气候变化的影响已经逐渐突出,并成为学界研究的热点课题,各国学者都将全球化的气候变化与人类活动的影响联系起来。特别是近百年来的全球变暖现象,造成了极大的局地气候特征变化,使大气、土壤、水分等生态平衡关系被破坏,对地球生态环境带来了极大伤害。为此,加强对局地气候变化特征的分析,能够更加有效地为人类活动在局地气候变化方面造成的影响研究提供依据。
  1 资料与方法
  以邹平市2007—2016年10年间的气象数据为研究资料,根据邹平市气象局自动站的降水、气温等基本资料进行收集与整理,分别对各不同类型的资料进行年报、月报信息分析,计算出邹平市降水、气温等气候类型的年变化、月变化特征。气温、降水等变化是研究局地小气候特征的主要因素。对于气候特征表现异常与否的评判,世界气象组织提出了明确的标准,即将年平均值与多年平均值进行比较,年平均值与多年平均值之间的差值超过标准差2倍以上或1.5倍以上就表现为气候特征的异常[1-3]。研究选择2007—2016年10年的时间区间,对多年平均值进行计算,并与各年平均值进行比例分析,整理出邹平市局地小气候特征。
  2 降水气候特征分析
  降水气候有着较强的随机性,邹平市局地降水量分布不均匀,为了对该地区降水气候特征有较为全面的分析,本研究从年变化趋势、月变化趋势以及降水日数、特征等几个方面展开分析,从而更加准确地掌握邹平市降水气候在长、短、中不同时间区间的特征变化。邹平市气候属大陆性气候,降水量的月度变化非常明显,一般情况下降水主要集中在5—10月。
  2.1 年降水量演变趋势分析
  邹平市降水量的年际变化不是特别明显,2007—2016年年降水量平均值为536.63 mm,最高年降水量为2016年(715.9 mm),最低年降水量为(2008年)379.5 mm;邹平市2007—2016年的年降水量的相对变化幅度为2.83 mm,绝对变化幅度362.7 mm,变差系数0.21,根据以上数据可知,邹平市年降水量变化趋势中的变差系数较小,年降水量的变化特征不明显。
  2007—2016年10年间,邹平市的年降水量呈现出明显的波动变化,其中2015年、2016年2年降水量明显偏高,与多年平均降水量的差距分别为33.4%,而2008年、2004年2年的降水量则明显处于低谷值(图1)。综合以上数据,邹平市年降水量波动性明显,且有着3~4年左右的周期性,即在3—4年1个周期内,有的年份降水量明显低于多年平均值,而有着年份则明显高于多年平均值。
  通过对2007—2016年邹平市年降水量变化的分析可知,总体上来看,邹平市的年降水量分布较为均匀,各年降水量与多年平均降水量之间的差异性较小。因此,邹平市降水量在年度分布上不存在差异性特征。但从年降水量的波动程度来看,自2014年起,邹平市的年降水量波动变化明显加强,特别是2014年降水量低于多年平均值,而2015年、2016连续2年高于平均值,且波动幅度达到近10年来的最大值。这说明3年以来,邹平市年降水量的波动性明显加强,特别是强降水天气发生频率增加,甚至造成了严重的暴雨灾害。
  根据邹平市气象局的统计数据,2007—2016年10年间,邹平市年平均暴雨日数为1.8 d,而仅2015年1年,暴雨日数就达到了4 d,从逐年降水量变化可知,近年来的邹平市降水量有加大、加剧的趋势。且根据各年不同月份的降水量数据,暴雨日数分布也呈现波动变化。
  2.2 月降水量变化趋势分析
  根据上一节分析可知,邹平市降水量变化呈现明显的波动特征,通过对2007—2016年的降水量数据分析,可以明确在不同月份层面,降水量的分布也有着非常显著的变化趋势。
  根据邹平市逐月降水量数据分布可以发现,邹平市的降水量分布有着明显的大陆性气候特征,即降水多集中于5—10月份,个别年间从4月份开始就有明显的降水。其中降水量最大的月份几乎都集中在6—8月3个月,而从每年的9月份开始,降水量开始逐步减少。总体来看,邹平市降水量月度分布的主要特征如下。   (1)降水量月度变化明显,全年降水量分布不均匀。无论是从单独各个年份的月度降水量變化来看,还是从多年平均月降水量数据来看,邹平市的降水量月度分布明显不均匀,有着明显的大陆性气候特征。
  (2)降水量月度集中性特征明显。降水主要集中在夏秋两季的月份中,其中特别以6月、7月、8月3个月份的降水量最为集中,10年间的月平均降水量分别达到106.85 mm、139.64 mm、116.9 mm。
  (3)降水量不足月份突出。根据数据分析不难发现,邹平市月度降水量在2—5月期间明显较少,其中2014年2—5月份降水量最少,仅为74.4 mm,近半年的降水量占全年降水总量的比例不足18%。一般来说2—5月是农业生产对降水需求较大的月份,而邹平市2—5月的降水量明显不足,为农业生产带来了极大的不利影响(表1)。
  2.3 降水日数和气候特征分析
  2.3.1 小雨量日数 小雨量日数是分析降水日分布特征的关键数据。小雨量是指日降水量在5.0~25 mm的降水量,根据具体的降水量不同,又将小雨量划分为三个等级。人类活动产生的气溶胶粒子是降水的必要条件之一,气溶胶粒子的数量关系着降水与否,数量过少难以形成凝结核,而数量过多则影响云团的集中发展,难以生成降水天气[4]。气溶胶粒子影响降水天气的形成以及降水量的大小,很大一部分原因在于降水pH值,即气溶胶粒子的pH值与降水量有着密切的关联。根据有关研究显示,降水量越小,pH值酸度越高,因气溶胶粒子造成的空气污染情况也越突出。
  2012—2016年间邹平市小雨量降水日数变化趋势表现出不同级别小雨量增减趋势不同的特征。其中I级小雨量的变化趋势呈现逐渐减少的特征,2012—2014年4年间,每年的I级小雨量日数都在减少,而仅在2016年有所增加。II级小雨量在2012—2016年的变化呈现出一定的波动性,只有2013年一年小雨量日数减少,其他各年的II级小雨量日数均呈增加特点。III级小雨量的日数变化特点则更加明显,2012—2014年呈现日数增加的趋势,而2015—2016年间则呈现小雨量日数减少的趋势(表2)。
  总体来看,目前邹平市小雨量日数变化I级小雨量日数呈减少趋势,II级小雨量日数略有增加趋势,III级小雨量日数则从2014年以来呈现减少趋势。根据气溶胶粒子在小雨量降水中的影响关系分析可知,人类活动产生气溶胶粒子数量的增加,必然是造成小雨量日数逐年减少的原因之一。因此,说明目前邹平市在发展农业与工业的过程中,对大气的污染情况逐年增加,一定程度上影响了邹平市的小雨降水天气。
  2.3.2 暴雨日数 近年来邹平市降水明显增加,且暴雨降水天气日数明显呈增加趋势。2007—2016年间邹平市年平均暴雨日数为1.8 d,其中2014年暴雨日数为1 d,2015年暴雨日数为4 d,2016年暴雨日数为2 d,另外,年暴雨日数最少的为2008年,暴雨日数为0 d,年最高暴雨日数与最低暴雨日数之差为4 d。综合近10年邹平市暴雨日数变化情况可以看出,暴雨日数变化呈明显的增加趋势。邹平市月平均暴雨日数最高的为8月,月平均暴雨日数集中在7月、8月两个月份,两个月份的暴雨倾向率分别为0.47 d和0.60 d,暴雨日数从全年范围来看,集中性特征突出,说明邹平市暴雨日数有着明显的差异化分布特征,全年不同月份的分布极为不均匀,特别集中于7月、8月两个月份,这说明从年度来来看,邹平市暴雨日数波动性明显,不同月份的暴雨日数差异化较大(表3)。
  对于邹平市的生产活动而言,暴雨日数集中性分析及波动性特征有利于对暴雨灾害实施集中的应对措施,同时,因暴雨集中特征造成的灾害程度高也使集中性暴雨造成的后果较为严重。因此,对暴雨日数进行有效分析,并掌握其主要特征与发展趋势,才能为暴雨灾害的有效应对提供支持。
  3 气温气候特征分析
  3.1 气温月变化特征分析
  气温月变化特征受季节影响非常明显,由于山东地处我国北方区域,四季分明,划分季节的主要依据之一就是气温的变化。邹平市气温月变化温度由高至低依次是夏季、秋季、春季、冬季。邹平市年平均气温最高29℃,最高气温月份为7月份,最低平均气温为-5℃,最低气温月份为1月。另外,从平均气温较高的月份来看,8月份平均气温与7月份平均气温最为接近为28℃,而平均气温较低的月份,除1月份外,还有2月、12月份,平均气温均为4℃(表4)。
  从2016全年来看,邹平市的气温月变化趋势明显,最高平均气温月份为6月、7月、8月3个月,最低平均气温月份为12月、1月、2月3个月;夏季6月、7月、8月3个月份的平均气温将近28℃,高温时间较长,高温月份温度较高,而冬季12月、1月、2月3个月份的平均气温为1.5℃,较往年冬季平均气温较高,因此2016年冬季暖冬特征突出。
  从春秋两季的月份平均气温来看,3月、4月、5月春季3个月份的平均气温约为15.3℃,9月、10月、11月秋季3个月份平均气温为17℃,对比春秋两季的月平均气温可见,邹平市秋季3个月份的平均气温高于春季3个月份的平均气温。
  综合以上分析可知,邹平市气温变化从月度来看,呈现明显的变化特征,主要表现为夏季高温、冬季低温,秋季高于春季,且根据2016年气温数据,冬季有明显的暖冬特征。
  3.2 气温年变化特征分析
  近10年来,邹平市的经济得到了迅速发展,农业、工业成为重要的支柱产业,在第三产业快速发展的当前背景下,邹平市的市场经济环境也已经逐步成熟,极大地促进了区域内的发展。因人类活动影响而出现的温室效应,极大地影响着全球气候,邹平市作为与市场同步的小区域气候主体,也必然受到了直接的影响。对气温年变化特征进行分析,在掌握全球化气候变化的同时,更准确地分析未来邹平市气温变化趋势。
  2007—2016年,各年平均气温呈现出明显的波动分布,其中最低年平均气温为2008年,年平均气温为14℃,近10年最高年平均气温为2015年,年平均气温达15.2℃。从气温变化的趋势上看,2007—2016年,邹平市平均气温变化呈现明显的上升趋势,这与人类活动对气候干预加重以及全球性的变暖现象是密切相关的(图2)。   4 结论
  (1)邹平市2007—2016年间的降水量变化有明显增加的趋势,特别是近年来暴雨天气日数增加,对邹平市农业、工业等生产与发展造成了极大影响。
  (2)邹平市降水量日数变化显示小雨量日数逐年减少,而暴雨天气日数则呈现增加趋势,这与邹平市经济发展过程中人类活动对气候的影响有着一定的关联。其中,小雨量日数减少受气溶胶粒子量增加影响是人类活动频率的结果,而暴雨增加则更多地对邹平市生产生活产生不利影响,且邹平市暴雨日数不断增多,未来对暴雨天气预报的研究应作为重点工作进行。
  (3)邹平市气温月变化特征呈现四季分明的特征,其中夏季气温最高,冬季气温最低,秋季气温高于春季气温,2004—2016年邹平市年平均气温呈现不断上升的变化趋势,这说明邹平市气候在全球变暖及经济发展的影响下也发生了变化。
  参考文献
  [1] 贾庆宇,于文颖,谢艳兵,等.芦苇湿地与玉米旱地近地层小气候特征对比[J].气象与环境学报,2016(6):148–154.
  [2] 王毅真,李亚军,成兆金,等.灵丘苦荞麦生态分布的气象条件[J].气象科技,2016(3):474–478,494.
  [3] 李献军,房华,周忠玉.杨凌冬季日光温室小气候变化特征分析[J].陕西农业科学,2016(9):91–93,109.
  [4] 张强,王胜,王闪闪,等.半干旱区土壤水汽吸附的影响因素及变化特征[J].中国科学:地球科学,2016(11):1515–1527.
  责任编辑:黄艳飞
  Characteristics of Regional Microclimate in Zouping County 2006—2017
  XU lei (Yanggu County Meteorological Bureau, Yanggu, Shandong 252300)
  Abstract Zouping City is located in the northeast of Shandong and is an important agricultural county in Shandong Province. The local climate is closely related to agricultural production. Affected by the industrial, economic, and global climate changes, the local microclimate has also undergone significant changes, and Out of obvious characteristics. Based on the analysis of the local microclimate characteristics of Zouping City in the past 10 years, it was found that the annual precipitation in Zouping City has increased in recent years, and the uneven precipitation characteristics have been prominent. There is less precipitation in spring and more precipitation in summer, especially the frequency of heavy rainfall. The average temperature is relatively high, especially in spring. The phenomenon of high temperature in spring is more prominent; there are more clouds and insufficient sunshine in spring; the occurrence of smog occurs more frequently, and there is more obvious pollution. Uneven precipitation, high temperature in spring, insufficient sunshine, and obvious pollution caused by haze weather have caused great adverse effects on agricultural production in Zouping City.
  Key words Regional microclimate; Temperature; Precipitation; Zouping County
  作者簡介 徐磊(1986–),山东平度人,从事气象综合观测业务工作。
  收稿日期 2020–06–18
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