秦皇岛地区气候资源及农业气候资源特征分析

1、秦皇岛地区气候资源及农业气候资源特征分析第21卷第4期2011年8月中国环境管理干部学院JOURNALOFEMCCV01.21No.4Aug.201110.3969/j.issn.1008-813X.2011.04.011秦皇岛地区气候资源及农业气候资源特征分析徐静(秦皇岛市气象局,河北秦皇岛066000)摘要:利用近50a秦皇岛气象资料,对该地区气候资源及农业气候资源特征进行了分析总结.结果表明:秦皇岛地区年降水量650700mm左右,呈减少趋势.全年80%保证率的降水量为425n1111,存在供需矛盾.蒸发量较降水量明显偏多,直接决定了该地区土壤在自然状态下绝大部分时段处于干旱状态.年平均

2、气温10左右,呈上升趋势.平均年太阳辐射总量为5154MJ/m,太阳辐射资源较丰富.秦皇岛地区农时较长,气温稳定通过10期间历时192d,可以实行短生育期作物一年二熟或套作二熟.关键词:秦皇岛;气候资源;农业气候资源;降水;温度;日照中图分类号:P463.1文献标识码:A文章编号:1008813X(2011)04003604AnalysisontheFeaturesofClimaticandAgriculturalClimaticResourcesinQinhuangdaoXuJing(MeteorologicolBureauofQinhuangdao,QinhuangdaoHebei0660

3、00,China)Abstract:ThispaperanalyzedandsummarizedtheclimaticandagriculturalresourcesinQinhuangdaobasedonthemeteorologicaldatainrecent50years.TheannualprecipitationinQinhuangdaoisaround650-700mmandtendstodecrease.Withonly80%guaranteed,theprecipitationis425mmandiscentralized,whichcanhardlymeettheneedso

4、fthecrops.Theevaporationismuchmorethantheprecipitation,whichdeterminesthatthesoilinthisareaismostlyunderadrystatus.Theannualaveragetemperatureisaround10andisstillrising.Theannualaveragetotalsolarradiationis5154MJ/m.ThefarmingseasoninQinhuangdaoisrelativelylong.Theperiodover10isabout192days.Thecropsa

5、remainlyavailablefortwocropseachyear.Keywords:Qinhuangdao;climaticresources;agriculturalclimaticresources;precipitation;temperature;sunshine气候资源是人类赖以生存和发展的基本条件,经济发展和人民生活水平的提高离不开对气候资源的开发利用.当今世界的能源消耗主要以化石能源为主,人类正在消耗地球亿万年来积累的有限能源资源.根据中国新能源与可再生能源1999白皮书)估计,我国煤炭,石油,天然气等化石能源的剩余开采量分别不到100a,20a和60a.在当今资源短缺,

6、化石能源带来严重环境问题的情况下,寻找,开发新的资源成为当前的主要问题.气候资源不仅是自然资源的重要组成部分,还能提供无污染的能源,是未来可开发利用的理想资源21.徐雁萍31指出,气收稿日期:2011-0602作者简介:(1966一),女,河北省秦皇岛人,毕业于南京信息工程大学大气科学专业,工程师,主要研究短期预报及本地气候.2011年第4期徐静秦皇岛地区气候资源及农业气候资源特征分析37候资源对生产生活有很大的影响,它的可再生性,普遍性,清洁性,决定了其在可持续发展中的作用和地位.赵春森嗍指出,面对大自然,目前人类虽然不能大范围控制气候,但却可以根据地区气候特点进行优化利用,因地适时,改善作

7、物和作物生长环境,最大限度地将气候资源转化为作物产量.因此,科学分析本地气候资源特征,合理开发利用气候资源,具有特别重要的意义.1气候资源及其特点气候是自然环境,是人类生产和生活无法离开的自然条件.气候资源是指光,热,水,风及可开发利用的大气成分,是人类各项经济活动必不可少的主要自然资源,在一定的技术和经济条件下为人类提供物质和能量.气候资源同其它自然资源(如矿产,土地等)相比较有相同点,也有不同点.相同点:首先,都存在开发利用的技术,在缺乏相应的技术时,它们都不能发挥资源的作用;其次,作为资源,其数量都是有限的,人类可以提高资源的利用效率,却难以改变它的总量.不同点:首先,气候资源遍布于地球

8、表面,其它资源并非如此,因此,气候资源开发利用的广度具有超行业性和超地区性,气候是各行各业都必须利用的一种资源;其次,气候资源具有再生性,可以年年利用;第三,气候资源不是独立的资源,它的资源价值反映在多种资源的综合上,例如农业气候资源只有和土地资源,生物资源结合起来,才能进行农业生产,这3种资源缺一不可.同时,气候资源本身也是复合的概念,对农业而言,光,温,水这3种气候资源也是缺一不可的.2秦皇岛地区气候资源及其特点2.1秦皇岛地区气候概况秦皇岛市地处中纬度地带,位于我国华北地区燕山东段南麓,渤海之滨,属暖温带半湿润海岸带大陆性季风型气候区,冬夏季风明显,具有四季分明,冬季冷而干燥,夏季潮湿凉

9、爽,春秋温暖适中的特点.全市各地年降水量650700mm左右,比处于同一纬度的西北地区多2倍,比华北地区南部也偏多近200mm,是水资源较丰富的区域,降水量主要集中在7月和8月.年平均气温l0左右,比同一纬度的东北地区约偏高2,最冷月一般出现在1月份,最热月一般出现在7月份,气温的年变化有冬暖夏凉的特点.一年中5-6月份日照时数最多,l2月份日照时数最少.降水,温度及太阳辐射的高值期重合,十分有利于一季作物生长.秦皇岛市辖青龙,卢龙,抚宁,昌黎4县和山海关,海港,北戴河3区,市内地形大致可分为平原,丘陵,山地.由于地形的影响,可形成特殊的小气候区,3个区域的气候又各有优势,能够各用其长,开展综

10、合利用,构成该市气候的又一优势.2.2秦皇岛地区气候不足之处秦皇岛市气候也有一些不足.温度年变幅大,冬季气温低,不利于多年生作物越冬.冬季各地最低气温都在一20以下,青龙最低达一29.2.冬季时间南部达150d左右,北部达170d以上.但是冬季该市山区普遍存在逆温现象,山区阳坡太阳辐射较强,如果地形掩蔽,也可以形成暖区,是一项值得开发的重要资源.该市降水年际变化很大,多旱涝等自然灾害是气候的又一不足.据不完全统计,从14701970年,500年间共发生可查的水灾8O次,较大的旱灾101次.近4O余年,旱灾较严重的有19601961年,1968年,19801982年,2006年;涝灾严重的有19

11、69年,该年秦皇岛本站降水量达1273.5mm,比历年平均多82%.2-3秦皇岛地区气候变化趋势随着全球气候变暖,秦皇岛市气候变暖也很明显,从图1可以看到,19612000年,呈10a上升0.5以上的趋势,从20012010年,气温回落,下降1.7oC,总体呈变暖趋势.气候变暖是以冬暖夏凉为特征的,气候的这种变化对农作物生长有利.但是与此同时,降水成逐年减少的趋势.图2可以看到,19551960年年平均降水量647.8mm,19611970年年平均降水量712.0mm,呈上升趋势;19712010年年降水量呈逐渐下降趋势,特别是夏季降水减少,强度减弱,造成水资源较缺乏,这对发展经济是不利的.3

12、秦皇岛地区农业气候资源及其特点农业气候资源问题是气候资源的根本问题,气候的每一异常变化都给农业生产留下影响的痕迹.农业气候资源要素中,与农业生产密切相关的3大要素为:水,热,光.选取近50a秦皇岛气象资料,分析秦皇岛地区水,热,光资源的基本情况.38生态文明中国环境管理干部学院2011年8月3.1秦皇岛地区水分资源水分是农作物生长发育和产量形成的主要条件,降水则是土壤水分的主要来源.因此,降水量的多寡及时空分布特点,决定了当地的水分供12Ol15'.赠105露lol09.590/l955.196】.1971.1981.1991.2001.1960年1970年1980年1990年2000

13、年2010年时间/年份图119552010年年代际平均气温变化曲线/1955-19611971.1981-l991.200l-1960年1970年1980年1990年2000年2010年应状况.3.1.1降水年际变化从图3中可以看出,近50a秦皇岛年平均降水量为637.7mm,20世纪6080年代为多雨期,降水最多年份为1969年,降水量达1273.5mm;进入20世纪90年代以来降水量一直减少,有3/4的年份年降水量少于历年平均降水量,特别是1999年以后降水量明显偏少,为明显的少雨期,其中,1999和2001年年降水量仅有350mm左右.降水量年际变化大,但整体呈减少趋势,年降水量线性递减

14、率为3.38mm/a.选取秦皇岛19542000年的降水量资料进行统计分析,结果表明,降水的年变化为一峰一谷形式,降水量1月份最少,仅有2.7mm,占全年降水的0.4%;7月份最多,为197.9mm,t/.八士=.:f=,.一一一.fW,/'$fftffffff时间/年份一逐年值一平均值一线性趋势时间/年份图219552010年年代际平均降水量变化曲线图3近50a秦皇岛年降水量变化曲线3.1.2降水的年变化和季节分配表1各季,月降水量及其占年降水量百分比季春夏秋冬全年月份345678910111212降水量80.9461.】lO2.OlO.9654.9,mm8_326.046.690.

15、8197.9172.462.029.810.24.22.74.O百分率1270162lO0/%134.07.113.930.226-39.54.61.60.6O.4O.6占全年降水的30.2%,见表1.降水主要集中在7月和8月,且雨日集中,降水强度大,本地有谚语"7下8上(指7月下旬一8月上旬)"形容本地降水的这种特点.该特点导致地面径流多,农作物利用率低,低洼地带易形成积水而造成淹害.8月份以后降水迅速减少.3.1-3不同时段降水保证率降水保证率是衡量降水可靠程度的标准,就是指降水量在一定数值以上(或以下)出现的频率.秦皇岛全年80%保证率的降水量为425mm,存在供需矛

16、盾.3.1.4蒸发量与降水量对比情况蒸发量的多少与温度有直接关系,温度越高,蒸发量越大,蒸发量的多少直接影响土壤的干旱程度.秦皇岛年平均蒸发量1528.4mm,年平均降水量为637.7mm.蒸发量较降水量明显偏多,直接决定了该地区土壤在自然状态下绝大部分时段处于干旱状态.3.2秦皇岛地区热量资源热量是农作物生育不可缺少的生存条件,只咖瑚瑚枷湖E吡/簧蛙露2011年第4期徐静秦皇岛地区气候资源及农业气候资源特征分析39有当热量适宜时,农作物才能正常生育并取得较高的产量.确定一个地区的热量条件,一般用气温和地温来衡量.3.2.1气温近50a秦皇岛年平均气温为1O.5,其变化与年降水量变化相呼应.从

17、图4中可看出,在20世纪6080年代多雨期时段,绝大多数年份年平均气温低于历年年平均气温,气温最低年份为1969年,为8.8;进入20世纪90年代少雨期,同年降水量一样,有3/4的年份年平均气温高于历年年平均气温,气温最高年份为1998年,达12.5cc.年平均气温呈上升趋势,线性递增率为0.0236C/a.气候变暖成为人类关注的焦点,干旱日益突出.八V,八,''一.n":一/'7八:1午1兀,V弋/'''弋'V''/I时间/年份一逐年值一平均值一线性趋势图4近50a秦皇岛年平均气温变化曲线农作物的生长发育是在一

18、定的温度范围内进行的,而且要求热量条件必须积累到一定的程度才能完成从萌芽到成熟一个周期.不同作物,不同发育期对界限温度的要求不同,通常把13平均气温高于0oC的持续时间用来衡量一个地区生长季的长短;把日平均气温稳定通过10的初终日期,持续时间和积温作为一个地区熟制选择的决定性因子.从表2中可看出,秦皇岛地区农时较长,春季3月713稳定通过0,秋季11月2713稳定通过0,期间历时266d,大于等于0积温为4248.7oC;春季4月16日稳定通过l0,秋季10月24日稳定通过10,期间历时192d,大于等于10积温为3829.0oC,能充分满足大于等于lO积温在3000oC4000oC地区可以实

19、行短生育期作物一年二熟或套作二熟51.3.2.2地温作物生长发育除气温外,还受到地温的影响.不同作物的播种和苗期生长对土壤温度都有严格的要求.在生产上,通常以5cm地温来衡量农作物播种层的温度.从图5可看出,该地区5cm地温历年平均为12.1,土壤温度对农作表2日平均气温稳定通过各界限温度日期及积温界限温度05lO1520初13(日/月)7,327/316/491512,6终日(日/月)27/1110/1124/105/1013,9间隔日数,d26622919215O95积温/4248.74134.63829.03270.72251.980%保证率4066.53991136303122.92063.8积温物生长,尤其是对根系活动影响较佳嘲.5c