由于河套地区的自然条件和落后的技术手段,对于该地区的研究工作仍然相对薄弱,针对河套周边的气候变化分析更是涉及不多。因此利用已有的该地区的气象观测资料来分析该地区气候特征的变化具有重要意义。本文利用河套平原周边4个测站从1955年到2014年的逐月气象资料,分析了该地区周边气温、降水、日照、风速和湿度的气候特征及气候变化特征。结果表明,(1)气温有明显的季节性差异,夏季温度最高,冬季最低,近60年来该地区区域平均的年平均气温约为10℃左右,多年来气温呈现上升趋势,上升幅度约为1℃;(2)降水也有明显的季节性差异,全年降水主要集中在夏季,该地区的平均年降水量约为171.8mm,年降水日数为42天,河套平原内里的降水较周边地区更为稀少,多年来降水呈较弱的增加趋势;(3)该地区年日照时数夏季最多,冬季最少,多年来平均年日照时数为3073.3小时,且呈弱的减少趋势,并且西部日照时数较东部的多;(4)该地区风速在夏季偏大,冬季偏小,年平均风速约为2.9m/s,近60年来风速呈现出增大—减小—增大的变化趋势,且东部地区的风速较西部的偏大;(5)该地区相对湿度在秋冬两季相对较大,在春夏较小,平均相对湿度约为42%,并且多年来年平均相对湿度呈较弱的上升趋势。
河套是黄河中上游两岸的平原、高原地区,农业灌溉发达,其地历代均以水草丰美著称,故有民谚“黄河百害,唯富一套”,不过,现在的生态环境大不如前,境内许多地方已近荒漠或半荒漠状态。
河套,位于北纬37度线以北,一般指贺兰山以东、吕梁山以西、阴山以南、长城以北之地。包括银川平原(宁夏平原)和鄂尔多斯高原、黄土高原的部分地区,今分属宁夏、内蒙古、陕西。海拔900~1200m.地处干旱、半干旱地区过渡带上,生态环境脆弱,候类型为大陆性气候,是中国北方东部季风气候区的边缘区域,属于暖温带半干旱草原带.这种过渡地带是环境演变较为敏感的区域[1-2]。黄河在这里先沿着贺兰山向北,再由于阴山阻挡向东,后沿着吕梁山向南,形成“几”字形,故称“河套”。近年来,随着对河套地区的不断深入研究,先后有部分学者对河套地区的第四纪环境演变[3]、沙漠形成发展与环境变迁及内陆湖与环境变迁的研究现状、沙漠内植物动物种的特征等方面做了相关研究。
由于河套地区的自然条件和落后的技术手段,对于该地区的研究工作仍然相对薄弱,针对河套周边的气候变化分析更是涉及不多。因此利用已有的该地区的气象观测资料来分析该地区气候特征的变化。在今后河套地区的环境演变研究中,需加强季风变化对环境影响的研究,
并注重高分辨率的环境变化研究,这些工作在反映区域气候变化的同时,具有一定的现实意义和科学价值,也为全球环境变化提供预测结果。
第二章 数据和方法
2.1 资料
选用河套周边地区4个测站从1955年到2014年的逐月资料,包括气温、降水量、降水天数、日照时数、风速和相对湿度等气象要素。以这4个测站为代表,分析河套地区的气候变化,站点基本情况如表1.1所示。
表1.1 河套周边地区4个测站基本情况
站名 | 站号 | 纬度 | 经度 | 海拔(m) |
吉兰太 | 53502 | 39°78′N | 105°75′E | 1031.8 |
临河 | 53513 | 40°75′N | 107°42′E | 1039.3 |
惠农 | 53519 | 39°22′N | 106°77′E | 1091.0 |
鄂托克旗 | 53529 | 39°10′N | 107°98′E | 1380.3 |
2.2 方法
利用统计图表、折线图、条形图、趋势图等对河套地区的气候特征进行分析,并根据各个测站的数据绘制等值线图分析该地区要素的区域分布特征。
第三章 基本气候要素场特征
3.1 气温
温度记录可以表征一个地方的热状况特征,无论在理论研究上,还是在国防、经济建设的应用上都是不可缺少的。气温是地面气象观测中的所要测定的常规要素之一。随着人类活动对地球大气影响的日益加重,全球变暖已成为人们密切关注的问题,并且,研究表明,河套地区呈现出变暖增湿的趋势,因此河套周边地区的气温也成为该地区气候特征的主要研究对象。
表3.1和图3.1给出了4个测站多年平均的逐月气温分布情况,从中可见,气温的季节差异很明显,夏季温度最高,冬季温度最低,春秋温度介于春夏之间,四季气温差别较大。其中7月份平均温度最高,为25.0℃,1月份平均温度最低为-9.7℃。
可以由表3.1看出,测站的平均温度大体上升高-降低-升高。由于吉兰太测站东靠乌兰布和沙漠,因此该测站的年平均温度是区域中的最高值,为14.2℃.鄂托克旗测站海拔较高,为1380.3m,该测站7月份的平均温度是区域中的最高值,为26.5℃。惠农地处宁夏最北端,东临黄河,西依贺兰山,北与内蒙古乌海市接壤,因此惠农测站1月份的平均温度是区域中的最低值,为-8.5℃。
表3.1 河套周边地区4个测站1955年~2014年的平均逐月气温(℃)
站名 | 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 | 年 |
吉兰太 | -9.9 | -5.5 | 2.5 | 11.3 | 18.6 | 23.7 | 25.8 | 23.8 | 17.5 | 9.2 | -0.4 | -7.8 | 14.2 |
临河 | -10.5 | -6.2 | 1.3 | 9.8 | 17.2 | 22.0 | 23.9 | 21.9 | 15.8 | 8.2 | -0.7 | -8.2 | 7.9 |
惠农 | -8.5 | -4.3 | 3.0 | 11.0 | 17.4 | 21.9 | 24.0 | 22.2 | 16.5 | 9.2 | 0.6 | -6.4 | 8.9 |
鄂托克旗 | -9.8 | -4.3 | 3.5 | 12.2 | 19.1 | 24.6 | 26.5 | 25.2 | 19.0 | 9.9 | 0.1 | -7.7 | 9.9 |
图3.1 河套周边地区站点气温的逐月变化
表3.2 和甘肃西部与河套地区同纬度3个测站1954~2014年的平均逐月气温(℃)
站名 | 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 | 年 |
铁干里克 | -8.8 | -2.7 | 6.3 | 14.7 | 20.8 | 25.0 | 26.3 | 25.0 | 19.0 | 10.1 | 0.9 | -6.9 | 10.8 |
敦煌 | -8.4 | -3.1 | 4.7 | 12.5环境变化 | 18.4 | 22.7 | 24.6 | 23.1 | 16.9 | 8.7 | 0.6 | -6.5 | 9.5 |
安西 | -9.6 | -4.2 | 3.7 | 11.7 | 18.2 | 22.6 | 24.4 | 22.9 | 16.9 | 8.4 | -0.7 | -7.9 | 8.9 |
由表3.2可以看出,和同纬度的和甘肃西部地区相比,安西(95°46′E,40°32′N)、铁干里克(87°42′E,40°38′N)、敦煌(94°41′E,40°09′N),河套地区的温度还是要高一些。这是因为,温度是随着海拔的升高而降低的。河套地区虽也在内陆,但地势平缓,并无高山阻挡,海拔相对和甘肃西部地区较低;而和甘肃西部地区地区的纬度跨越大,山区和高纬度的地区相对较冷。
表3.3 河套周边地区4个测站1955年~2014年的平均极端最高气温(℃)
站名 | 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 |
吉兰太 | 5.6 | 12.2 | 21.0 | 29.0 | 33.9 | 36.7 | 38.2 | 36.8 | 31.8 | 25.5 | 16.5 | 7.6 |
临河 | 6.0 | 10.0 | 18.5 | 27.3 | 32.4 | 34.7 | 35.7 | 34.0 | 29.7 | 23.8 | 13.9 | 5.3 |
惠农 | 6.0 | 12.0 | 19.9 | 27.9 | 31.7 | 33.9 | 35.3 | 33.8 | 29.5 | 24.1 | 15.7 | 7.2 |
鄂托克旗 | 5.9 | 10.8 | 18.6 | 26.0 | 30.5 | 33.0 | 34.3 | 32.5 | 28.1 | 22.7 | 15.5 | 7.3 |
表3.4 河套周边地区4个测站1955年~2014年的平均极端最低气温(℃)
站名 | 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 |
吉兰太 | -23.6 | -20.6 | -14.2 | -6.3 | 2.6 | 9.1 | 13.8 | 11.4 | 3.1 | -5.9 | -14.9 | -21.7 |
临河 | -22.3 | -19.5 | -13.5 | -5.6 | 1.5 | 8.6 | 13.3 | 10.6 | 2.3 | -4.8 | -12.9 | -20.1 |
惠农 | -21.3 | -18.8 | -12.5 | -5.2 | 1.9 | 8.1 | 13.1 | 10.8 | 2.8 | -5.2 | -11.9 | -19.2 |
鄂托克旗 | -24.4 | -21.3 | -15.0 | -7.6 | 4.1 | 6.7 | 11.6 | 8.8 | 9.6 | -7.3 | -16.4 | -23.4 |
极端气温是从历史资料中挑选出的各月的最高、最低气温。从表3.3和表3.4可以看出,河套地区最低气温平均值为鄂托克旗一月份的-24.4℃,最高气温的平均值为吉兰太七月份的38.2℃。在同一个月份,极端最高气温与极端最低气温的差值变化很大,如2 月份最大,其差值达32.1℃,7 月份最小也超过了15℃。比较表3.2和表3.1 还可以看出,鄂托克旗的7 月份的平均气温26.5℃,而极端最低气温却可达11.6℃, 两者相差约15℃;1 月份的平均气温
为-9.8℃,而极端最高气温可达5.9℃,两者相差约15℃。这些数据都反映了河套地区气温变化的幅度非常大[4]。
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