2013年福州市土壤水分变化规律及降雨量对其的影响

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2013年5月16日福建暴雨过程南北地区强降水不同成因分析

2013年5月16日福建暴雨过程南北地区强降水不同成因分析
2 0 1 4年 第 1 期 2 0 1 4年 6月
福 建 气 象 F u j i a n Me t e o
NO . 1 2 01 4
J u n e
2 0 1 3年 5月 1 6日福建 暴 雨过程 南北地 区强降水 不 同成 因分析
t h e c i r c u l a t i o n b a c k g r o u n d ,t h e w a t e r v a p o r c o n d i t i o n t h e d y n a mi c l i f t i n g a n d t h e u n s t a b l e s t r a t i f c a t i 0 n .
杨锡 琼 庄毅 斌 罗 凌 z 吴建成
( 1 鬲 建省漳州市气象局 , 漳州 3 6 3 0 0 0 ; 2 爵 建 省 长 泰 县气 象局 )

要: 2 0 1 3年 5月 1 6日我省 西北部 和 南部 地 区分 别 出现暴 雨 , 局 部 大暴 雨, 多地
的降水强度超历史同期极值, 暴雨造成部分地区出现灾情。本文主要从环流背景及水汽、
N o r t h e r n Re g i o n o f F u j i a n
Ya n gXi q i o n g Z h u a n g Yi b i n L u o L i Wu J i a n c h e ,
( 1 Z h a n g z h o u Me t e o r o l o g i c a l O b s e r v a t o r y o f F u j i a n P r o v i n c e , Z h a n g z h o u , 3 6 3 0 0 0 , 2 C h a n g t a i Me t e o r o l o g i c a l O b s e r v a t o y r o f F u j i a n P r o v i n c e )

自然环境知识:降雨量对生态系统的影响

自然环境知识:降雨量对生态系统的影响

自然环境知识:降雨量对生态系统的影响降雨量是自然环境中一个非常重要的指标,它对生态系统产生着深刻的影响。

降雨量直接影响着土地植被的生长、水资源的运动和分布、土壤侵蚀和养分的流失等等。

因此,我们必须关注降雨量的变化以了解生态系统的运作机制以及采取适当的措施来保护环境。

首先,降雨量会直接影响土地植被的生长。

适当的降雨量可以为植物提供足够的水分,这样能够促进植物的生长和繁殖,同时还能够保持土壤的湿度,为其他生物提供适宜的生存环境。

然而,如果降雨量过多或过少,将会对植被生长产生负面影响。

过多的降雨量会导致水分饱和,导致水logging等现象,使得植物无法正常呼吸,严重的情况会导致植物死亡。

过少的降雨量则会导致土壤干旱,使得植物无法从土地中吸收足够的水分,导致生长不良、枯萎等状况的发生。

其次,降雨量还会影响水资源的运动和分布。

降雨量多的年份会导致地面水的湿度增加,河流水位上涨,湖泊、水库积蓄水量增多,便于提供生产和生活所需水资源。

然而,降雨量少的年份会对人们的用水造成困扰,并可能导致干旱及大面积水资源枯竭等严重后果。

在干旱的情况下,人们需要采取有效措施节约水资源,保证生产和生活的正常进行。

降雨量还与土壤侵蚀和养分的流失密切相关。

在雨水较多的年份,大量的雨水将会冲刷出土壤中的养分,特别是在没有足够的植被覆盖下更为严重。

土壤侵蚀会导致植物无法正常生长、土质恶化,甚至可能形成沙漠化的生态系统破坏。

同样,如果降雨量较少,土壤侵蚀会更加严重,因为极少数的雨水会引起土壤侵蚀和流失的更快速的发生。

总之,降雨量是非常重要的自然环境指标,对整个生态系统产生着不可忽视的影响。

我们必须了解、善于利用和保护降雨资源,以避免因此带来的不良影响。

例如,我们可以适当地改变土地利用方式、采用更加环保节约的生产方式、计划和有效地维护水资源、植树造林等举措,来降低深化降雨量造成的生态破坏,并逐步建立一个更加健康的生态系统,为人类和自然生态提供更为可持续和健康的未来。

福州市降水时空分布特征分析

福州市降水时空分布特征分析

福州市降水时空分布特征分析摘要:为减少降水对福州市农业的影响,使相关部门能够制定有效防灾减灾的政策措施,本文利用数理统计方法,对福州市9县市的1981~2010年逐年、季节和区域降水的时空分布规律进行分析,发现福州市30a来年度降水量波动较大,且有增大的趋势,降水主要集中于春季和夏季,冬季次之,秋季最少;降水量分布特征是沿海最大,内陆次之,岛屿最少。

关键词:降水变化;时空分布;数理统计中图分类号:p426.613 文献标识码:a福州市位于福建省东部沿海,辖区即包括沿海县市,也有内陆山区,还管辖福建第1大岛-平潭岛。

在全球气候变暖的大背景下,福州气候受其影响产生变化,通过对福州地区30a的降水变化特征研究,可以很好地反映该区域各种自然地理要素及气候影响因子的变化模式,对区域农业发展及经济政策制定都具有非常重要的意义。

有关文献对降水的时空分布研究较多,黄土高原地区近半个世纪降水量有减少的趋势[1-2],南方降水量有增加趋势[3-4],但相关文献均未提及内陆、沿海和岛屿的区域降水量分布特征,对年代纪降水趋势也没有表述。

本文根据30a长序列降水资料,分析福州市不同地理区域的降水分布特征,以及年代纪降水量的变化趋势,对福州市的农业发展和防灾减灾能力提高均有现实意义。

1 数据来源和处理方法本研究数据均来源于福建省气象局。

福州市辖区内共有9个标准气象观测站,包括闽清、闽侯、永泰、福州、长乐、福清、连江、罗源和平潭。

其中,闽清、闽侯、永泰为内陆山区,平潭为岛屿,其余分布于沿海。

研究数据包括1981~2010年逐年、逐月降水资料,按照季节分为春季、夏季、秋季和冬季的降水数据;按照时间序列分为年度和年代纪降水数据;按照空间将其分为内陆、沿海和岛屿降水数据。

2 研究方法自然季节的划分标准有很多,民间通常以24节气划分,但此种划分方法与气候特点不太相符,从天气、气候角度出发,考虑同一季节内气候特征理应大体相似;季与季相比,有明显差别,异与同又各有一定的大型环流背景。

2013年福州市土壤水分变化规律及降雨量对其的影响

2013年福州市土壤水分变化规律及降雨量对其的影响


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图 1测点 2 0 1 3年逐 月 降雨 量分 布
属 典 型 的亚热 带季 风 气候 ,雨 热 同期 ,对农 业 生产有 利 , 主 要 气象 灾害 有 台风 、暴 雨洪涝 、高温 、干 旱 、寒潮 等 。 研 究 区土 壤为 砂黏 土 ,种 植草 本植 物 ,植被 覆 盖度 好 。





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月份
2 结果和分析
2 . 1 降 雨量 分布 特征 分析 从图 1 可 以看 出,2 0 1 3年 降雨量 为 I 1 5 7 m m,比多 年平 均降雨量 1 3 9 5 . 6 m m 偏少约 1 7 %,降水主要集 中在 3~ 9 月 ,2 0 1 3年 除 5 月 、8月 、1 1 月和 l 2月 以外 ,其 余 月 份 降雨 量 均 低 于 多 年 均值 。从 逐 月 分布 特 征 来 看 , 2 0 1 3 年 降 雨量 分 布 与往 年 相 比总 体较 为 类 似 ,呈 双 峰分 布 ,峰值 分别 位 于 5 月和 8 月。 这 是 由于 3 ~6 月 为 雨季 , 降水 多集 中在 5月和 6 月 ,所 以形成 第一 个 峰值 。6 月 下 旬雨季结束开始进入高温季节,这个期间高温少雨。7月
受超 强 台风 “ 苏 力 ”影 响 ( 过 程 雨量 6 7 . 4 mm ) ,8 月 主 要 受超 强 台风 “ 尤特 ” ( 过 程 雨量 3 5 . 3 a r m) 、台风 “ 潭美” ( 过 程 雨量 1 3 8 . 1 mm) ,故 8月份 降水量 达到年 内第 2个 峰值 , 由此 高温 季节 多靠 台 风过程 带来 充 沛 的降水 。

2013灾害性天气分析及影响2

2013灾害性天气分析及影响2

2013年灾害性天气分析及影响(3-10月)2013年气候异常各种灾害性天气发生频繁:春季回暖慢、阶段性低温、多雨寡照、大风、冰雹、出现短时强降雨时段等灾害发生频繁。

一、春季气候特点: 2012年11月~2013年3月,平均降水量特多,超历史极值,气温偏低、回暖慢,日照时数偏少。

1、降水量特多2012年11月~2013年3月降水量在53.8毫米,平均比常年多102%,各月分布是:11月比常年多11%;12月比常年多101%;1月比常年多126%;2月比常年多290%。

3月比常年多106%。

2、平均气温偏低2011年11月~2012年3月平均气温在-20.2℃,比常年低2.7℃;各月分布是:12月比常年低4.7℃;1月比常年低0.7℃,2月比常年低2.9℃,3月比常年低5.3℃、温度通过0℃日期在4月20日比历年晚15天.终霜在5月15日比历年早9天。

5月温度虽然偏高但可利用率偏低主要体现是:日照时数偏少导致春季前期回暖慢、土壤解冻慢并且土壤含水量过大,导致10度积温无效.春季主要气候事件及农业生产影响冬季气温偏低,降水偏多,农田积雪深度比常年深,封冻时土壤含水量偏大,所以整体气象条件对土壤散墒极为不利,特别4月气温出现回暖慢、给积雪融化带来不利因素导致播期将滞后,播期退后近20天左右,加上在5月9-13日出现连续降雨,雨量为33.8mm,由于这场降雨严重影响大田播期。

二、夏季气候特点:多雨寡照、降雨分布不均并出现短时强降雨时段。

1、降雨量分布极为不均:在6月上中旬中出现多雨时段、降雨次数为14天,雨量为65.6mm,比历年多6.7mm、在6月9日遭受强对流天气影响出现短时雷暴并夹有冰雹;8月降雨量为特多月份雨量为271.4mm比历年多154mm,特别在8月2日雨量为115.3mm成为新的历史极值,8月降雨日数为21天,主要降雨时段在8月2-10日雨量为193.8mm、12-16日雨量为24.1mm、22-27日雨量为36.6mm、9月雨量为偏多、主要集中在中旬,雨量为81.9mm比历年多17.2mm。

1960-2013年福州地区气候变化和突变分析

1960-2013年福州地区气候变化和突变分析
1 9 6 0 — 2 0 1 3年福州地区气候变化和突变分析水
福 州市气象局 林 凌 李 岩 赖绍钧
[ 摘要 ] 利用 1 9 6 0 -2 0 1 3 年福 州地 区 8 个 国 家气 象观测 站 的气 温和 降水 资料 ,采用趋 势 系数 法对 福州 地 区近 5 3年来 的气 候 变 化特 征进 行 定量 分析 ,采 用 Ma n n . K e n d a l l 法对 气温 和 降水 序列 进行 突 变分析 ,同时 利用 Y a m a mo t o法和 滑动 t 检 验法 对 突 变 点 的真伪 做 了验 证 。 结 果 表 明, 福州地区 8 站 平均 气 温 、最高 和最低 气 温 的季节 年 际变化 均 呈上 升趋 势 , 其 中平 均气 温 ( 除
充沛 。福州东临台湾海峡,北面和南面都有海拔高度不同 的丘陵存在 ,同时闽江 自西 向东贯穿城市而过 ,这些因素
构 成 了福 州独 特 的地理 位置 和 山谷 地形地 貌 。自 2 0 世纪 8 0
年代 以来 ,由于人类 活动的加剧 ,大量排放的 C O 2 、C H 等温室气体 的作用 , 全球气候变暖越来越明显【 J 。 气候变暖
气 温 ,年平 均 日较差 呈 显著 下 降 趋势 ,年 降水 量 为 增加 趋
1 资料 与方 法
1 . 1资料来源与划分
本 研究 采 用 的资料来 源 于福 州地 区 8个 国家 气象 观测
站 的气温和降水数据 ( 已经过质量控制 ),资料时段统一
在 1 9 6 0 - - 2 0 1 3 年 。设定 研究 区域 的 四季 分别 是春季 3 ~ 5 月 ,夏 季 6 ~ 8 月 ,秋 季 9 ~1 1 月 ,冬季 1 2 月~ 次 年 2月 。

降雨量对河流水位的影响规律

降雨量对河流水位的影响规律

降雨量对河流水位的影响规律降雨量是指一定时间内某一地点的降水量,它对河流水位有着直接的影响。

河流水位的变化是由降雨量、流域面积、土地覆盖、土壤水分以及河道通畅程度等多个因素综合作用的结果。

本文将重点探讨降雨量对河流水位的影响规律。

首先,降雨量是河流水位变化的主要驱动力之一。

降雨量的增加会使得流域内的径流增多,进而导致河流水位上升。

多年来的观测数据显示,降雨量与河流水位呈现出明显的正相关关系。

当降雨量大于流域内水土流失和蒸发所导致的河道水量减少时,河流水位将出现上涨的趋势;相反,如果降雨量小于这些损失,河流水位将下降或保持稳定。

其次,降雨量的强度和持续时间也会对河流水位产生影响。

降雨强度越大,单位时间内流入河道的水量就越多,河流水位上涨的速度也越快。

而降雨的持续时间则决定了流域内的土壤和地下水的饱和程度,进而影响降雨后的径流生成和径流的衰减过程。

长时间的持续降雨将导致土壤饱和,使得雨水无法渗入土壤,而直接形成径流进入河道,从而推高河流水位。

此外,河流的规模和河道特征也会对降雨量和河流水位之间的关系产生影响。

一般而言,大型河流的水位受到降雨量的影响较为显著。

这是因为大型河流具有较大的流域面积和更大的储水能力,能够接纳更多的径流,因此降雨量的变化对其水位的影响更为明显。

同时,河道的横截面形态、纵坡以及水草覆盖情况等也会对水位的变化产生一定的调节作用。

例如,河道横截面较宽而平坦的河流,由于具有较大的容积,能够更快地稀释和平均流入的径流,因此其水位的波动幅度相对较小。

最后,需要特别关注的是气候变化对降雨量与河流水位关系的影响。

随着全球气候变暖的进程,降雨模式也将发生改变,未来降雨分布和强度可能会变得更加不稳定。

一方面,降雨强度的增加可能导致更频繁的洪水事件和河流水位的剧烈波动;另一方面,由于气温升高引发的蒸发增加和降雨在短时间内的集中情况可能导致河流水位的反常变化,如突然的上涨或下降。

因此,在未来的气候变化情景下,我们需要更加关注降雨量对河流水位的影响规律,以制定相应的防洪措施和水资源管理方案。

气候变化对土壤水分与养分的影响分析

气候变化对土壤水分与养分的影响分析

气候变化对土壤水分与养分的影响分析随着全球气候变化的加剧,土壤水分与养分的分布和循环受到了极大的影响。

气候变化引起了降雨模式的改变、气温的上升以及干旱和洪涝频繁发生等现象,这些变化对土壤中的水分和养分含量有着重要影响。

本文将对气候变化对土壤水分与养分的影响进行分析。

一、气候变化对土壤水分的影响1. 降雨模式改变:气候变化导致了全球降雨模式的改变,不仅影响了降雨的分布和强度,还引起了降水季节的变化。

在一些地区,降雨量增加,而在另一些地区则减少。

这种降雨模式的改变直接影响了土壤水分的充实程度,从而对植物的生长和发育产生了重要影响。

2. 干旱频发:随着气候变暖,干旱事件变得越来越频繁和严重。

干旱不仅导致了土壤中的水分流失,也会使土壤中的养分浓度增加,从而降低了土壤的肥力。

干旱还会导致土壤变得干燥、结皮,影响植物的根系生长和进一步吸收水分。

3. 地表蒸发增加:气温升高导致地表水分蒸发速度加快,土壤中的水分含量减少。

尤其是在高温干燥的地区,土壤水分蒸发速度会明显增加,这会引发土壤干旱,进一步影响植物的生长。

二、气候变化对土壤养分的影响1. 养分淋失:气候变化引起的极端降雨事件可能导致土壤中的养分流失。

大量的降雨会冲走土壤表面的养分,造成土壤贫瘠和养分不均匀的分布。

2. 养分矿化:气候变暖加速了土壤中的有机物分解过程,从而增加了养分的矿化速率。

这意味着土壤中的有机物会迅速分解为可供植物吸收的无机养分,从而提高了土壤养分的含量。

3. 酸化作用:气候变化导致了大气中二氧化碳浓度的升高,从而增加了降水的酸度。

酸雨对土壤具有腐蚀性,会使土壤中的一些养分溶解并流失,同时也会影响植物根系的吸收能力。

三、应对气候变化对土壤水分与养分的影响的措施1. 水利设施建设:加强水利设施的建设,包括水库、灌溉系统等,以增加土壤的水分供应,减少干旱对土壤水分的影响。

2. 植被恢复与保护:加强植被的恢复与保护工作,通过增加植被覆盖率,可以降低土壤水分的蒸发速率,减缓土壤干旱程度。

福州市降雨量及降雨侵蚀力变化趋势

福州市降雨量及降雨侵蚀力变化趋势

福州市降雨量及降雨侵蚀力变化趋势孙丽丽; 査轩【期刊名称】《《亚热带资源与环境学报》》【年(卷),期】2019(014)003【总页数】6页(P38-43)【关键词】降雨量; 侵蚀性降雨量; 降雨侵蚀力; 趋势系数; 倾向率【作者】孙丽丽; 査轩【作者单位】福建师范大学地理科学学院福州350007; 福建师范大学福建省亚热带资源与环境重点实验室福州350007; 福建师范大学地理研究所福州350007【正文语种】中文【中图分类】S157.10 引言降雨是影响水土流失的主要动力因素之一,降雨侵蚀力作为反映降雨对土壤侵蚀影响的潜在能力,其时空分布的定量研究是进行土壤侵蚀评价的基础。

Wischmeier 认为通用土壤流失方程(USLE)中30 min的雨强I与降雨总动能E的乘积,即为降雨侵蚀力的经典算法,并且该指标已在世界范围内得到广泛应用[1]。

但该算法的数据要精细到小时或分钟尺度,需要连续记录降雨的过程数据,这对于中国目前的气象观测条件还比较困难,难以收集,因此众多学者针对不同研究区的实际情况,建立了相应的降雨侵蚀力的简易算法,部分学者开始注重将降雨侵蚀力的简易计算着眼于年、月和日尺度上的常规的降雨数据上,即注重利用气象站常规降雨资料或来自于径流小区的实测资料来估算降雨侵蚀力[2]。

目前,基于年降雨量、月降雨量、日降雨量和小时雨量的简易算法是常用的降雨侵蚀力简易算法[3-4]。

Richardson[5]利用日雨量数据构建了降雨侵蚀力更加简易的算法,得到了多个国家和地区的验证,且得以在实践中推广。

杨轩等[6]基于日降雨资料建立月降雨侵蚀力模型。

如吴素业[7]、周伏建[8]、黄炎和等[9],对安徽大别山、福建省以及闽东地区的年/月降雨资料进行了分析,分别确定了其降雨侵蚀力指标。

章文波等[10]建立的降雨侵蚀力的算法是基于日降雨量数据,殷水清等[11]则是将降雨侵蚀力算法立足于小时降雨资料,在所有降雨侵蚀力的数据获取方法中,月降雨数据是最容易获取的,在福建地区,众多降雨侵蚀力模型中,周伏建提出来的降雨侵蚀力模型与降雨量有很好的拟合效果,更能代表该地区降雨状况,有较高的精度,因此本研究采用该模型,估算福建省的降雨侵蚀力情况。

简述影响土壤水分状况的因素

简述影响土壤水分状况的因素

简述影响土壤水分状况的因素
1.降雨量。

降雨是影响土壤水分状况的最重要因素之一。

降水量的多少直接决定了土壤水分的补给和蒸发蒸腾的强度。

2.蒸发蒸腾。

蒸发蒸腾是土壤水分流失的过程。

土壤表面的水分蒸发和植物的蒸腾对土壤水分状况有着重要影响。

环境温度、风速、湿度等气象因素以及植被覆盖、土壤类型等地理因素都会影响蒸发蒸腾的速率。

3.土壤类型。

土壤的质地和结构会直接影响土壤的持水性和排水性。

粘土质地的土壤能够保持更多的水分,而砾石质地的土壤则排水性更好。

4.土壤湿度。

土壤水分的多少会直接影响土壤湿度。

如果土壤水分过多,就会导致土壤通气性变差,影响植物的生长和根系的健康;如果土壤水分过少,植物不能得到足够的水分供应,会导致植物枯萎。

5.植被覆盖。

植物覆盖可以减少土壤表面的蒸发,保持土壤的湿度,起到保水和避免水分蒸发的作用。

6.土地利用方式。

不同的土地利用方式会对土壤水分状况产生巨大影响。

例如,林地和湿地能够保持较高的土壤湿度,而农田或城市地区则可能会有更高的蒸发速率。

7.土壤质量。

土壤质量包括土壤的有机质含量、持水能力、排水性等。

高质量的土壤能够保持更多的水分,而质量较差的土壤可能导致水分流失和土壤干旱。

这些因素相互作用,共同决定了土壤水分的状况和变化。

了解和控制这些因素有助于有效管理土壤水分,提高土壤的水资源利用效率。

福建省2013年1~3月气候概况及主要天气过程特点-论文

福建省2013年1~3月气候概况及主要天气过程特点-论文
1 0 1 3 . 2 h P a , 3小 时 变 压最 大 达 一 4 . 0 h P a 。南 平 、 三 明、 龙 岩 地 区 回暖 明显 , 气 温 维 持在 2 3 ℃~ 2 4 ℃左
右 ,相 比江 西 东北部 和 其 周 围 的福 州 、 宁德 、 泉 州、 漳州 地 区 , 温度 高 出 8 ~ 1 0 c c 。闽 赣交界 处锋
1 0 ℃, 出现 寒 潮 天 气 ; 其 余地 区 降温 幅度 为 5 ~
( 晋江) 之间, 日照分 布 总体呈 东 多西少 的特 征 , 多 日照 时数 区主要集 中在东南沿海 和鹫峰 山区 。 全 省
月平 均 目照 时数 1 4 4 . 1小 时, 比常 年偏 多 5 4 . 3小 时, 比去年 同期偏多 4 0 . 4小 时, 属 显著偏多 。 2 主要 天气 过程 特点 2 . 1 1月 1 6 日西北地 区持 续低 温 雨雪 过程 受北方强冷空气影响, 1月 上 旬 我 省 持 续 低 温。 3日至 6日, 南平 、 三 明和 宁德 的高海拔 山区 出 现 雨雪冰 冻天 气 ,部分 地 区还 出现冻 雨和 道路 结 冰, 最 厚达 6 c m。冷空气 过程使 中北部地 区最低 气 温达 2  ̄ - 3 ℃, 高海 拔地 区达 ( 一 4 9 ℃) ; 南 部 地 区
路径 偏 东 ,槽 后 西北 气 流主 要 控 制 华 北地 区 ; 我 国南 方 大 部 分地 区主 要 受南 支 西 风 气 流控 制 , 短 波槽活动频繁; 江淮 , 江 南 北 部 一 带 包 括 我 省 北
部 区域地 面 东北 气流 回流 明显 ;低纬 地 区副热 带 高压脊线 维持在 1 8 。 N附近 , 南支 槽在 1 0 0 。 E维持 , 南支槽前汇入 了大量 的水汽 ,暖湿气 流十分 活跃 ; 由于冷暖气 流相对稳 定, 低层为稳 定的准静 止锋 云

降雨量对不同土层土壤水分的影响

降雨量对不同土层土壤水分的影响





2 Ol 3 . 1 2 . 7
2 01 3 . I 2 - 9
2 01 3 - I 2 - I
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时阑
图1 2次 小雨过 程土 壤体 积含 水量 变化
1 材料与方法
1 . 1 研 究点
研 究 点位 于福 州农 业气 象试 验站 , 地 处福 州市 东部 , 气候属亚热带季风气候,光照充足,雨热 同期,研究点 土壤为砂粘土,表层植被为草本植物。 l I 2 仪 器与 方法 通 过 布 设 自动 土 壤 水 分 观 测仪 ,来观 测 1 0~ 5 0 e m 的土壤体积含水量、土壤有效水分贮存量等土壤要素。 研究采用 2 0 1 3 年 自动土壤水分观测站数据 以及气象站的 降水量数据,用来对比分析 2 0 1 3 年福州市几次降水个例 , 研究降雨量对不 同土层土壤水分变化的影响。
关键 词 :福 州市;土壤水分 ;茶 园;动态 变化 中图分类号 :S 1 5 2 . 7 文献标识码 :A
土 壤 水 分是 土 壤 成分 之 一 ,它 制 约着 土 壤 中养 分 的 溶解、转移、吸收 以及土壤微生物 的活动,土壤水分又 是植物耗水的主要来源,对植物 的生理活动有着重大影 响【 l 】 。农业干旱产生的原因十分复杂,涉及降水 ( 量、 强度和 日数)、墒情、季节 、大气条件、种植 制度、 以 及土壤和作物理化特性等诸多因素,其 中降水量起决定 作用 口 】 。土壤水分的动态变化与降雨量和土壤蒸发量有 着密切的联系,由于土壤蒸发 向深层传递的滞 后性和土 壤 自身的水分调蓄作用 ,不 同土层土壤含水量 的变化幅 度 明显不 同 , 在 降 雨时 土壤含 水量 急剧 上升 , 随 后下 降 干 早 作 为福 州 市主要 的气 象 灾 害之 一 ,通 过 进 行土 壤 水分 状 况 的 测定 ,分析 该 地 区 土壤 水 分对 大 气 降 水 的 响 应 ,为 在 农业 生 产 中更 合 理 地 管理 该 地 区 的土 壤 水 分 以 括 " 及干 旱监 测预 警提供 参考 依据 。

降雨量对不同土层土壤水分的影响

降雨量对不同土层土壤水分的影响

降雨量对不同土层土壤水分的影响作者:杨开甲林瑞坤李岩来源:《农业与技术》2015年第08期摘要:文章利用自动土壤水分观测仪观测的福州市土壤水分的要素,分析了几场降雨后观测地段的土壤水分动态变化。

结果表明,小雨仅能对10cm层起到补充,中雨能够对10cm 和20cm进行补充,而更深层的土壤水分则需要中雨以上的降水量或者累积量才能进行有效的补充。

10cm土层对在1h内对降水即响应,而10cm以下土层对降水的响应受到降水量大小土壤自身水分贮存量的共同影响,响应时间及土层深度差别较大。

关键词:福州市;土壤水分;茶园;动态变化中图分类号:S152. 7 文献标识码:A土壤水分是土壤成分之一,它制约着土壤中养分的溶解、转移、吸收以及土壤微生物的活动,土壤水分又是植物耗水的主要来源,对植物的生理活动有着重大影响[1]。

农业干旱产生的原因十分复杂,涉及降水(量、强度和日数)、墒情、季节、大气条件、种植制度、以及土壤和作物理化特性等诸多因素,其中降水量起决定作用[2]。

土壤水分的动态变化与降雨量和土壤蒸发量有着密切的联系,由于土壤蒸发向深层传递的滞后性和土壤自身的水分调蓄作用,不同土层土壤含水量的变化幅度明显不同,在降雨时土壤含水量急剧上升,随后下降[3-4] 。

干早作为福州市主要的气象灾害之一,通过进行土壤水分状况的测定,分析该地区土壤水分对大气降水的响应,为在农业生产中更合理地管理该地区的土壤水分以及干旱监测预警提供参考依据。

1 材料与方法1.1 研究点研究点位于福州农业气象试验站,地处福州市东部,气候属亚热带季风气候,光照充足,雨热同期,研究点土壤为砂粘土,表层植被为草本植物。

1.2 仪器与方法通过布设自动土壤水分观测仪,来观测10~50cm的土壤体积含水量、土壤有效水分贮存量等土壤要素。

研究采用2013年自动土壤水分观测站数据以及气象站的降水量数据,用来对比分析2013年福州市几次降水个例,研究降雨量对不同土层土壤水分变化的影响。

[worddoc]福建省地表湿润指数的时空分布特征

[worddoc]福建省地表湿润指数的时空分布特征

福建省地表湿润指数的时空分布特征中圊屉擘c亟报2010,26(20):65—69 ChineseAgriculturalScienceBulletin福建省地表湿润指数的时空分布特征林晶,马治国,陈家金,李丽纯,杨凯(福建省气象科学研究所,福州350001)摘要:笔者利用1971--2004年福建省66个气象站各月平均气温,降水量,风速,气压和相对湿度资料,计算出潜在蒸散量和湿润指数,分析其时空分布特征,并对其变化原因进行探讨.结果表明:过去34年间,福建省湿润指数总体上略有增加,其中在1991--2000年期间最高为2.73,而在2001--2004年期间最低为 2.22;福建省湿润指数在空间分布上表现为由东南部沿海向西北部地区逐渐湿润的空间变化趋势;福建省湿润指数变化主要受降水量和潜在蒸散量的影响,日照时数和相对湿度通过对潜在蒸散量的影响,进而都与湿润指数显着相关.通过对福建省地表湿润状况的演变规律及其区域特征的研究,为科学预测福建省未来地表湿润状况提供重要的科学依据.关键词:湿润指数;时空分布特征;福建省中图分类号:$161.3文献标志码:A论文编号:2010.1947 TemporalandSpatialDistHbufionCharacteristicsofSurfaceHumidIndexin rujianProvinceLinJing,MaZhiguo,ChenJi~in,LiLichun,Y angKai (ofMeteorologyinFujianProvince,Fuzhou350001)Abstract:Basedon66meteorologicalstationsdataofmonthlyaveragetemper ature,precipitation,windspeed,pressureandrelativehumidityinFujianProvincefrom1971to2004,th eauthorcalculatedpotential evapotranspirationandhumidindex,analyzedthetemporalandspatialdistrib utionofhumidindexandtheircausesofvariation.Theresultsshowedthatinthepast34years,thehumidinde xinFujianProvincewashighest(2.73)intheperiodof1991to2000andthelowest(2.22)intheperiodof 1981to1990,whichwithaslightincreaseasawhole.Thespatialdistributiontrendofhumidindexvaluew asincreasingfromSOUtheasttonorthwest.Thechangeofthehumidindexwasmainlyinfluencedbyprecipitat ionandpotentialevapotranspiration.Sunshinedurationandrelativehumiditywhichhadgreat influenceonpotential evapotranspirationwereallcorrelatedwiththehumidindexsignificantly.Thisstudyprovidedimportant scientificbasisforthefutureofsurfacehumidstatusinFujianProvincebyrese archingontheevolvementlaw ofsurfacehumidstatusandtheregionalcharacteristics.Keywords:humidindex;temporalandspatialcharacteristics;FujianProvinc e0引言干旱是最主要的气候灾害之一,因其出现次数多,持续时间长,影响范围广,对国民经济特别是农业生产造成严重损失.因此,对干旱问题的研究已经成为诸多学者的研究内容,目前已经取得大量的研究成果.在以往的研究n1中,大多单独以降水量为干旱化指标,然而随着气候变化的不断加剧,难以客观全面地体现干旱特征,具有一定的局限性.因此,必须寻求一种较为客观的指标来表征环境的干湿变化.地表湿润指数是指降水量与潜在蒸散量之比,是判断某一地区气候干湿程度的指标,能较客观地反映某一地区的水热平衡状况吲,是判断某一地区气候干旱与湿润状况的良基金项目:福建省气象局课题”生态质量气象评价软件平台建设”(200910):福建省气象科学研究所课题”生态质量气象评价业务软件开发”(200810).第一作者简介:林晶,女,1980年出生,福建福州人,工程师,本科,主要从事农业气象研究.通信地址:350001福建省福州市乌山路108号福建省气象科学研究所,Tel**************,E-mail:micy_************.收稿日期:2010—06.25,修回日期:2010—07—1966?中回农学通报好指标.目前,国内许多学者已开展对地表湿润指数方面的研究,并取得较好的应用.笔者利用l97l一2004年的气象资料,根据中国气象局下发的《生态质量气象评价规范》中计算湿润指数的方法,对福建省地表湿润指数的时空变化特征进行研究,以期较客观地描述福建省地表湿润状况的演变规律及其区域特征,对科学预测福建省未来地表湿润状况具有重要意义,并为生态环境建设,水资源合理利用提供重要的科学依据.1资料来源与方法1.1资料来源采用福建省66个气象观测站1971--2004年逐月气象观测资料(气温,气压,风速,相对湿度,降水量等),进行各个站点地表湿润指数的计算.由于站点较多,时间序列较长,为了能进行较好的分析比较,借鉴世界气象组织的统一标准要求,以197l一2o0O年的多年平均值作为常年气候标准值.1.2计算方法1.2.1湿润指数计算湿润指数(能较客观地反映某一地区的水热平衡状况,计算方法【】即如下:=,式中为降水量,71为潜在蒸散量.当K<1时,表示大气降水小于植被生理过程需水量;当K=I时,表示大气降水与植被生理需水达到平衡;当>1时,表示大气降水大于植被生理过程需水量,降水条件不是当地植被生理需水的限制因子.1.2.2月潜在蒸散量计算,:,22d~(1.6+U/l)w0(1一hf)~P/(273.2+t~)1/式中为月份号,只为月平均气压(Pa),为月平均气温(oC),为月的天数,为在10~12nl高度处观测的月平均风速(m/s),Wo为温度时的饱和水汽压(Pa),为月平均相对湿度(%).1.2.3饱和水汽压计算(1)当月平均温度0~C<t,<30~C时,,,7…..,5328.9,W01.02710eXp()(2)当月平均温度.40oCS<0℃时,W0=1.9775×108exp()2结果与分析2.1湿润指数的时间分布特征1971_2004年间,福建省湿润指数总体上略有增加(如图1所示),但增加的趋势不明显.经线性回归法计算得出34年年湿润指数趋势倾向率,平均每1O年3.0婴2.0l970l975l980l985l990l9952000200520l0年份图11971--2004年福建省湿润指数年际变化增加0.01.其中在1997年最高为3.83,而在2003年最低为1.41.与常年(1971—20o0年)平均湿润指数2.63 相比,福建省湿润指数在2个连续时期,即1982--1985 年和1997--2002年,都为正距平,在1977--1980连续期间为负距平,而在其他时期,正负距平不等.对湿润指数年代际的分析表明,福建省湿润指数在l981—1990年和1991--2000年为正距平,以1991--2000年的2.73为最高,是最湿润的年代,而以2001--2004年的2.22为最低.在1971--2000年期间,福建省各年代的湿润指数呈递增趋势,在2001--2004年湿润指数平均值从1991--2000年的2.73迅速降到2.22,主要是由于2003年与2004年发生严重的干旱,尤其是2003年遭遇有史以来最严重的夏秋冬连旱,年平均降水量严重偏少,仅为126.4i/lnl,比常年平均值减少30.7%,潜在蒸散量为797.96mm,比常年平均值偏多24.8%,从而导致湿润指数降至1.41.根据福建省各地区近34年各月湿润指数的统计分析(表1)可知,福建省各地区的月湿润指数分布不均匀,较大值均出现在3—6月,主要由于3—6月为梅雨季节,降雨历时较长,降水量可占全年降水量的52.8%t】,是潜在蒸散量的3~4倍,因而地表比较湿润, 农业土壤水分较好,大气降水大于植被生理过程需水量,是湿润多水阶段;7—9月虽然温度较高,蒸散量旺盛,但由于福建省7—9月多台风雨,降水量占全年降水量的29.3%,因而地表相对较湿润.而湿润指数较小值出现在1o__l2月,属于相对干旱阶段,特别是东南部沿海地区(如厦门,漳州,泉州,莆田)的湿润指数均小于1,主要是由于这个阶段降水量偏少,且年际变化大,易出现农业气象干旱,导致农作物生理需水量入不敷出,影响农作物的生长发育.林晶等:福建省地表湿润指数的时空分布特征?67? 2.2湿润指数的空间分布特征从1971--2004年福建省平均湿润指数空间分布图(见图2)可以看出:全省近34年平均湿润指数值在1.2~4.6之间,总的趋势是从东南部沿海向西北部地区递增,西北内陆地区相对较湿润,东南沿海相对干旱. 东南部沿海以厦门地区和莆田地区最低,分别为1.63 和1.8;其次是福州地区和漳州地区,平均都在2.1以下,地表相对较干,这与沿海地区降水量较少,蒸发量旺盛有关;而在福建省西北山区,平均湿润指数都在2.4以上,主要是由于降水量丰富,且年际变化小,而蒸发量相对沿海地区较少,因而地表的湿润状况较好. 由图可见,福建省各地区的多年平均湿润指数均大于1,表明大气降水量都大于植被生理过程需水量,就过W去34年平均而言,水分不构成植被生长的限制因素.2.3福建省湿润指数变化的原因2.3.1降水量与潜在蒸散量的变化湿润指数是一定时间内降水量与潜在蒸散量之比.因此,降水量或潜在蒸散量的变化都会影响到湿润指数的变化.在1971--2004年间,福建省降水量总体上呈增加趋势,尤其在l971—2000年间以62.76mm/10年(=0.065)显着增加.潜在蒸散量则在1981--1990年最低,从1991--2004年,潜在蒸散量以31.3mm/10年的速率线性增加(=0.16).从降水量和潜在蒸散量的年代际变化可以看出(如图3所示),在4个时期中,福建省降水量在1991--2000年最多,较常年降水量(1645.36 mm)增加56.59IIMn,较1981--1990年增加64.65mill;图21971--2004年福建省平均湿润指数空间分布图均值68?中国农学通报.ell而潜在蒸散量则为4个时期中的次低,仅比最低时期(1981--1990年)的618.18IlllTI增加11.32nI1TI,相同时期降水量的增加高于潜在蒸散量的增加,则湿润指数增加,因而福建省湿润指数在1991--2000年最高;在2001--2004年间,福建省降水量为4个时期中最低,较常年减少166.441TIITI,而潜在蒸散量却是4个时期中最高,较常年增加58.46nlnl,降水量减少而潜在蒸散量增加,从而导致湿润指数减少,因而湿润指数在2001--2004年为4个时期中最低.福建省降水量和潜在蒸散量的动态变化与湿润指数的变化具有很好的一1971—1980198l一19901991—2000200l一2004图3福建省降水量与潜在蒸散量的年代际变化/ram 致性.2.3.2其他气候要素的变化随着城市快速发展,福建省其他气候要素也发生变化.在1971--2004年期间,福建省年平均气温以0.29℃/10年(=0.43)的速率线性显着增加,而年平均相对湿度和年平均日照时数分别以0.47%/10年(=O.11)和41.59l1/10年(=O.073)的速率线性减少.表2是福建省各气候要素在1971—2004年期间的平均值以及在此期间福建省年湿润指数与各气候要素的相关系数和显着性水平.由表2可知,福建省湿润指数与平均相对湿度显着正相关,与平均日照时数显着负相关,与平均气温和平均风速不显着相关.福建省日照时数减少,平均相对湿度增加,都会引起潜在蒸散量减少,湿润指数增加.福建省湿润指数与日照时数,相对湿度显着相关,与平均气温不显着相关,这与国内一些研究结果基本一致,如高歌等伫研究表明,显着减少的日照时数和风速可能是中国大多数流域潜在蒸散量减少的主要原因,最高气温和最低气温的影响相对较弱;王艳君等口研究表明,平均太阳净辐射和风速的下降是年平均蒸发皿蒸发量显着下降的主要原因;谢贤群等[221对中国北方潜在蒸发和蒸发皿蒸发研究表明,太阳总辐射的下降是潜在蒸发和蒸发皿蒸发减小的主要原因之~.以上多数研究认为风速是影响潜在蒸散的主要因素之表2福建省各气象要素平均值及与湿润指数的相关性和显着性水平一,但是在福建省湿润指数与风速变化相关并不显着.3结论与讨论(1)l97l_2004年间,福建省的湿润指数总体略有增加,但增加趋势不明显.其中在197卜一1990年间,湿润指数呈递增趋势,而在2001--2004年间,湿润指数最低.近34年的平均湿润指数值在1.2~4.6之间,整体呈现由东南部沿海向西北部地区逐渐湿润的空问变化趋势.(2)降水量和潜在蒸散量是地表湿润指数变化的主要影响因子,福建省降水量和潜在蒸散量的动态变化与湿润指数的变化具有很好的一致性.通过对潜在蒸散量的影响,日照时数和相对湿度也对其产生一定影响,日照时数多,太阳辐射大,地表水分蒸发量大,地表就容易变干.(3)本研究中潜在蒸散量的计算只结合了各个气象要素,没有综合考虑土地利用/覆盖变化(如地表反射率,粗糙度,植被叶面积等的变化)对实际蒸散量的影响.因此在今后的研究中,还有待于对湿润指数的指标和评估方法进行改进和完善.参考文献[I】1张庆云,卫捷,陶诗言.近5O年中国气候的干湿变化[J】.大气科学,1991.15(5):72-8l[2】冯建民,张智,梁旭.宁夏早涝灾害动态监测及其应用【J】_干旱区资源与环境,2003,17(6):71.77.[3】罗健,郝振纯.中国北方干旱的时空分布特征分析【J].河海大学学报,2001,29(4):6l一66.【4】陈红,张丽娟,李文亮,等.黑龙江省农业干旱灾害风险评价与区划研究【J].中国农学通报,2010,26(3):245—248.O0OOOO0O咖瑚湖瑚林晶等:福建省地表湿润指数的时空分布特征?69?李玉林.江西省夏季干旱特征分析[J].应用气象,2003,14(增刊):161—169.袁应泽.从降水量看干旱对南郑春玉米生产的影响[J].中国农学通报,2004,20(5):256—258.史军,崔林丽,李军.上海地表湿润指数变化特征及成因分析【J】.自然资源,2009,24(6):1090.王菱,谢贤群,李运生,等.中国北方地区40年来湿润指数和气候干湿带界线的变化[J].地理研究,2004,23(1):45.54.杜军,胡军,陈华,等.雅鲁藏布江中游地表湿润状况的趋势分析[J】. 自然资源,2006,21(2):196—203.马柱国,符淙斌.中国北方干旱区地表湿润状况的趋势分析【J].气象,2001,59(6):737—746.马柱国,黄刚,甘文强,等.近代中国北方干湿变化趋势的多时段特征[J】.大气科学,2005,29(5):671—681.马柱国.黄河径流量的历史演变规律及成因[J].地球物理,2005,48(6):1270—1275.彭代亮,邓睿,黄敬峰,等.基于新疆地区干湿状况时空变化分析【J]. 科技通报,2007,23(5):635—640.[14】周晓东,朱启疆,孙中平,等.中国荒漠化气候类型划分方法的初步探讨【J].自然灾害,2002,11(5):125.131.【l5]苏爱芳,王纪军.河南省近4O年地表干湿状况及变干趋势研究【J]. 气象,2005,31(11):24.27.【16】郑广芬,陈晓光,纳丽,等.宁夏地表湿润状况演变规律研究[J】.气象科学,2008,28(5):533.538.[17】郭维栋,马柱国,姚永红.近50年中国北方土壤湿度的区域演变特征[J].地理,2003,58(增刊):83-90.[18】中国气象局.生态质量气象评价规范(试行)[S]_2005:7—10. [19]黄铁庄.福建省农业持续发展的气候资源环境系统分析[J].福建地理,2004,19(1):10-11.[2O】高歌,陈德亮,任国玉,等.1956--2000年中国潜在蒸散量变化趋势【J】.地理研究,2006,25(3):378-387.[21】王艳君,姜彤,许崇育.长江流域蒸发皿蒸发量及影响因素变化趋势[J].自然资源,2005,20(6):864.870.【22】谢贤群,王菱.中国北方近50年潜在蒸发的变化【J].自然资源, 2007,22(5):683.691.嘲嘲…。

福建省干旱发生趋势的原因

福建省干旱发生趋势的原因

福建省干旱发生趋势的原因福建省干旱发生趋势的原因有多种,主要包括以下几个方面:一、气候变化:全球气候变暖导致全球降水分布不均,一些地区变得更加干燥。

福建省位于亚热带气候区,年平均降水量较大,但由于气候变暖,降水量在时间和空间上也出现了不均衡分布。

特别是近年来气候异常现象增多,雨量不稳定性增加,出现干旱频率增加的情况。

二、久旱成灾:由于气候变化的影响,福建省的降水分布出现了不规律的变化。

在一些年份,降雨量明显偏少,且雨季延迟或提前,降雨量密度小,导致土壤湿度不足以满足农作物的生长需求,从而引发干旱。

三、水资源短缺:福建省水资源相对匮乏,特别是地下水资源的开采和利用较大。

随着经济发展和人口增长,水资源供需矛盾日益突出。

长期过量开采地下水,导致福建省地下水位下降,地下水补给不足,加剧了干旱的发生。

四、人类活动影响:人类活动对环境的破坏也是导致干旱发生趋势增加的原因之一。

例如,大量的土地开垦、石漠化、森林砍伐等破坏性行为导致土地水源的减少和生态系统的恶化,进一步加剧了干旱的发生。

五、自然因素:福建位于海岛型气候带,海洋对气候有调节作用。

然而,受到气候变化和人类活动的影响,海洋对气候的调节作用减弱,导致福建省降水偏少,水倒养滞等影响进一步恶化。

总之,福建省干旱发生趋势的原因是多方面的,包括气候变化、久旱成灾、水资源短缺、人类活动影响和自然因素等。

为了应对干旱问题,福建省需要加强水资源管理和保护,推进节水措施,提高农作物抗旱能力,加强环境保护,减少人类活动对自然环境的破坏,促进可持续发展。

此外,政府和社会应加强应对干旱的应急能力,提高灾害防治水平,合理规划土地利用和水资源利用,降低干旱灾害对人民生活、农业生产和生态环境的影响。

福建省2013年1~3月气候概况及主要天气过程特点

福建省2013年1~3月气候概况及主要天气过程特点

福建省2013年1~3月气候概况及主要天气过程特点
李婷婷
【期刊名称】《福建气象》
【年(卷),期】2013(000)002
【摘要】1气候概况评述2013年1月气温正常,但气温波动幅度大。

上旬我省大部偏低2--4℃,下旬大部偏高2—3℃;上旬多个县(市)旬平均气温之低,下旬多个县(市)旬平均气温之高为近25~30年少见。

月降水异常偏少,为1961年以来第5少,也是近25年最少;厦门等13个县(市)月降水量创1961年以来最少值。

本月主要的灾害性天气气候事件是上旬的持续低温天气。

【总页数】4页(P50-53)
【作者】李婷婷
【作者单位】福建省气象台,福州350001
【正文语种】中文
【中图分类】P466
【相关文献】
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5.福建省2013年4~6月气候概况及主要天气过程特点 [J], 陈文键;
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福州市区地貌、水文特点与防洪

福州市区地貌、水文特点与防洪

福州市区地貌、水文特点与防洪姚颂恩摘要福州是洪涝灾害的多发区.本文从研究福州市区地貌演变与闽江水文特点入手,分析了福州市区洪涝灾害与地貌的关系.在此基础上探讨了福州洪涝灾害的地貌成因,并提出了福州市区防洪的对策与措施.关键词福州市区,地貌演变,水文特点,洪涝灾害,防洪措施0 引言福州市区包括鼓楼、台江、仓山、晋安、马尾等共5个市辖区,地处闽江下游的福州盆地内,福建省最大的河流——闽江流经市区南部.历史上福州凭借闽江之利,以城促港、以港兴市而成为八闽都会。

然而福州既得江之利,也屡受江之害。

据志书记载和有关资料统计,在1470一1969年的500年中,福州计发生大小洪灾163次,其中严重的洪涝灾害就有50次.平均3年发生一般洪涝灾害1次,10年发生1次严重的洪涝灾害。

特别是明万历三十七年(公元1609年),福州“大水入城,高二丈许,南门门阙仅露一抹,如娥眉……葬无主之尸,凡以千计.”(据福建文史研究馆编《福建历史上自然灾害纪录》).解放以来,福州先后发生超危险水位的大洪水8次,给人民生命财产造成一定损失,幸有闽江防洪堤保护,才使市区洪涝危害程度大为减轻.但随着闽江下游河道的淤积和南、北港分流比的变化,福州市区堤防工程已存在被待大洪水突破的危险,洪涝灾害仍然是福州市区社会经济持续发展的心腹隐患。

1 福州市区地貌背景分析1.1 福州盆地是受构造控制的断陷盆地福州盆地是我国东南沿海较典型的断陷盆地。

从盆地外缘到盆心地势作层状降低,盆地外缘为海拔600一100 0M的山岭所环抱,形成“东鼓西旗,北莲南虎”之势(即东面鼓山,西而旗山,北面莲花峰,南面五虎山);盆心内为福州平原,平原上除零星散布的孤山残丘外,地势低平,海拔仅5m左右.闽江自西北向东南流经平原,在淮安附近分为南、北两支,北支称北港(又称台江),南支称南港(又叫乌龙江).南、北港分别流经南台岛汇流马江,再折向东北流经闽安镇、亭江为琅歧岛所分隔,然后分长门、梅花两水道分别入海。

降水强度与福州市区易涝区成因分析及讨论

降水强度与福州市区易涝区成因分析及讨论

降水强度与福州市区易涝区成因分析及讨论通过给出的几种计算公式,应用降水强度计算积水平均深度和通过坡型底部水流厚度,从而分析福州市市区易涝成灾区分布原因,指出短时强降水、集水区面积、排水通道和速度是主因,山体形状、城区位置结构、房屋密度、排涝管网形状斜度、数量是重要导因,并以此理论计算作为考虑防灾和城镇建设的设计参考。

关键词:降水强度;计算公式;易涝区;成因分析几种计算公式无论是进行城镇的内涝成因分析[1-14]、排水防涝工程设计[13-23]、危险性评价[24-34]、面雨量的计算[22-35]、还是内涝的预警预报[36-40],都要雨量的集与排的问题,而雨量的集与排都要从具体的影响因素与计算的分析,在计算分析时又要涉及到是否有合理的计算公式,为此,我们列出几种计算公式并进行实例讨论合分析。

积水深度和排涝时间计算设雨强(即单位时间单位面积平均降雨量)为I(单位:毫米),假设房屋总平面面积占地面总面积百分比为K,侧有下面的计算:1)城市积水平均深度h(单位:米)计算:假设地面的水都没有及时排掉,那么t小时内地面积水平均深度计算公式为:h= ( I/1000)×t× (1+K/(100-K))。

―――――――――――(ⅰ)当K=100时,为实际降水量承受面积,即h=(I/1000)×t,上式表明房屋越密,城市街道积水平均深度将越深,相当于水的体积不变,用面积小的容器装同样多的水,则容器高度要更高。

近10年来福州市区有1小时降雨量达111毫米(2005年龙王台风过程,长乐市区达152毫米),将I=100毫米/小时;t=1小时;K=80%,可算得h=0.5米,即城市街道积水平均深度0.5米,实际上I不是均匀的,街道是高低不平的,因而积水实际深度也不一样。

为了更精确计算出某区域的降水量,可以利用加密自动雨量站包块法(或叫分块积分法)计算。

2)排涝时间T计算:假设城市面积为A(单位:m2),则在t小时内降水总体积计算公式为:V=A×I×t,如果有N部直径为D米的抽水机,假设每秒可抽P=(∏×(D/2)*2),则需要抽尽所有降水量所需时间为:T=V/(P×N)。

福建地区NDVI时空变化及其与降水的响应关系

福建地区NDVI时空变化及其与降水的响应关系

福建地区NDVI时空变化及其与降水的响应关系邵步粉1,吴滨2,姚林塔1,林金淦1(1 福州市气象台 福州 350014; 2 福建省气候中心 福州 350001)摘要:根据福建地区1982-1999年归一化植被指数(NDVI)数据集和59个气象观测站的逐日降水资料,采用相关分析和Morlet小波分析方法,应用ArcGIS软件,对福建地区NDVI时空变化特征及其与降水关系进行了研究。

结果表明:分析期内该地区NDVI值从3月份开始回升,到7月份达到峰值,8、9、10月份总体上保持在峰值少变,10月份以后呈缓慢下降趋势,这可能与温度、降水(包括台风降水)、径流有关;从年际角度看,18年来NDVI值总体呈上升趋势,1994年以前波动比较明显,1994年以后NDVI值基本上少变,保持在0.43左右,这可能与人们环保意识增强和降水量逐年上升有关;多年NDVI覆盖情况良好,NDVI普遍在0.2以上,其中西北部优于东南部,这与地势、年降水分布和人类活动有很大的关系;NDVI滞后降水3个月相关性最高,达到0.842,NDVI滞后降水6个月为负相关,这可能与其大气环流背景场存在相反环流形式有关;该地区NDVI存在着12个月、25个月、55个月周期的震荡信号,降水量存在着12个月、31个月、59个月周期的震荡信号,各信号频率分布的时间域及其强度存在着差异,其中12个月周期最强,短周期强于长周期;NDVI与降水量具有同等的周期变化特点,在周期12个月最显著,相关系数达到0.963,通过了0.001的信度检验,这说明降水对植被的生长尤为重要。

关键词:福建地区;降水量;NDVI;相关分析;Morlet小波分析归一化植被指数NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)是反映植被吸收的光合有效辐射比例的一个重要指数。

NDVI与绿叶植被生物量、叶面积指数、植物光合能力、总的干物质积累以及年净初级生产力等均有很好的相关性,可以用来表征植被覆盖的好坏,在一定程度上能表征地表植被覆盖变化[1],因此常被作为生态系统检测的首选指标[2]。

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2013年福州市土壤水分变化规律及降雨量对其的影响
作者:杨开甲
来源:《农业与技术》2015年第04期
摘要:本文利用自动土壤水分观测仪观测了2013年福州市土壤水分的主要要素,分析了该地区土壤水分变化的主要特征。

结果表明,10cm土层的土壤水分变化幅度较大,而50cm土层的土壤水分变化幅度较小,外界环境对表层土壤的影响较大,而深层土壤受外界环境的影响相对较小;耕作层的土壤湿度变化规律和降水量变化较为一致;在高温季节,台风所带来的降水对土壤湿度的改善极为显著,耕作层(10~20cm)土壤含水量受降雨的影响响应最快。

关键词:土壤水分;降水量;变化规律;福州市;降雨量
中图分类号:S152.7 文献标识码:A
土壤水分是陆地植物生长发育的基础条件,是陆面生态系统水循环的重要参数,也是全球气候变化的重要组成部分[1-2]。

近年来,受全球气候变暖趋势的影响,气温升高,旱、涝等气候灾害频繁发生,对农业生产影响较大。

特别是加上工农业生产、人民生活用水增加,地下水位下降,地下水平衡被打破[3]。

土壤水分是水分平衡的组成部分,制约着土壤中养分的溶解、转移和吸收以及土壤微生物的活动。

土壤水分又是植物耗水的主要来源,对植物的生理活动有着重大影响[4]。

农作物整个生育过程中,生长发育的好坏,都依赖于土壤水分的供应状况。

本文通过研究土壤水分变化规律,在农作物正常生育过程中采取切实有效的农业技术措施,保证作物的正常生长进而获得高产,达到充分利用土壤水分资源并改善土壤水分状况提供有利参考。

1 材料和方法
1.1 研究区概况
研究区位于福州农业气象试验站,地处福州市东部,属典型的亚热带季风气候,雨热同期,对农业生产有利,主要气象灾害有台风、暴雨洪涝、高温、干旱、寒潮等。

研究区土壤为砂黏土,种植草本植物,植被覆盖度好。

1.2 仪器与方法
通过布设自动土壤水分观测仪,利用传感器间的土壤充当电介质,再通过传输线的驻波比电压或电容振荡频率与土壤水分之间的对应关系,来测量土壤水分,观测要素为10cm、
20cm、30cm、40cm、50cm土层的土壤体积含水量、土壤相对湿度、土壤重量含水率、土壤有
效水分贮存量。

研究采用2013年自动土壤水分观测站数据及1982~2013年气象站的降水量数据,用来对比分析2013年福州市土壤水分变化规律及与降水量之间的关系。

2 结果和分析
2.1 降雨量分布特征分析
从图1可以看出,2013年降雨量为1157mm,比多年平均降雨量1395.6mm偏少约17%,降水主要集中在3~9月,2013年除5月、8月、11月和12月以外,其余月份降雨量均低于多年均值。

从逐月分布特征来看,2013年降雨量分布与往年相比总体较为类似,呈双峰分布,峰值分别位于5月和8月。

这是由于3~6月为雨季,降水多集中在5月和6月,所以形成第一个峰值。

6月下旬雨季结束开始进入高温季节,这个期间高温少雨。

7月受超强台风“苏力”影响(过程雨量67.4mm),8月主要受超强台风“尤特”(过程雨量35.3mm)、台风“潭美”(过程雨量138.1mm),故8月份降水量达到年内第2个峰值,由此高温季节多靠台风过程带来充沛的降水。

2.2 测点各层土壤水分变化
图2可以看出,各层次的土壤体积含水量水分变化规律较为类似,变化幅度差异较大。

各层土壤含水量均在5月达到主峰,在9月达到次峰。

其中,10cm土壤体积含水量变化波动最为剧烈,波动范围在14%~22%,这是由于该层土壤受降雨、温度、风力等气象因子的影响较大;20cm和30cm波动幅度次之,约在12%~19%;40cm和50cm土层体积含水量波动幅度相对平缓,50cm波动幅度最小,约在16%~21%之间波动,这是由于随着土层的加深,受外界环境的影响相对较小。

2.3 降雨量和土壤相对湿度之间的关系
地表至20cm深的土层,一般称为耕作层。

这层土壤水分极易受气象要素的影响,土壤水分运行极为活跃,存在着频繁的下渗和上升的交替现象,土壤水分变化最大。

选取10cm土层进行分析,通过图3可以看出,1~3月,虽然此时降水量较小,对于土壤的补给较少,但由于此时植被未处于生长旺期,且蒸发量较小,所以10cm土层的土壤湿度变化幅度不大。

进入4~6月以后,随着雨季的到来,降水量的增加,土壤湿度维持在一个较高的水平,地表植被逐渐进入生长旺期,耗水量开始增大,土壤湿度的变化幅度开始增大。

7~9月,此时处于高温少雨季,地表蒸发加强,植被处于生长旺季,蒸腾增加,使土壤水分大量消耗,土壤湿度下降。

但此期多受台风影响,台风能够带来充沛的降水,因此每当台风过后,土壤水分得到迅速补充,土壤湿度又回到较高的位置,而一旦没有台风所带来的降水,在高温高损耗的情况下,土壤水分下降非常迅速,土壤湿度变化幅度剧烈。

11月以后,随着地表蒸发和植被生长的减弱,水分消耗的降低,降水对于土壤水分的补充作用十分明显,土壤湿度维持在较高的水平。

2.4 土壤水分对一次典型台风降水过程的响应
进入6月下旬,随着雨季结束,随之而来的高温少雨季,这个期间土壤水分多靠台风带来的降水进行补充。

选取2013年7月超强台风“苏力”降水过程(降雨量67.4mm)来研究降雨前后各层土壤水分的动态变化及对降雨的响应过程。

从表1可以看出,耕作层(10~20cm)土壤含水量受降雨的影响响应最快,其中10cm土壤含水量在降水1h内就显著增加且4h后就达到较高水平保持稳定,20cm含水量在5h后明显增加,而30cm和40cm土层含水量分别在9h 和20h后开始增加,50cm土层含水量则在降雨过后40h才有所增加,增加幅度也不大。

从观测结果来看,10~30cm土壤含水量在较短的时间内就可以得到较好的补充,对降水的响应时间较为迅速,而40cm和50cm土壤的水分含量则缓慢通过重力水下渗得到恢复,响应时间明显缓慢。

3 结论与讨论
2013年降水量分布与多年平均状况较为类似,呈双峰分布。

从各层体积含水量变化规律来看,10cm土壤体积含水量变化波动最为剧烈,50cm波动最小,表层受外界环境影响较大,而深层土壤受外界环境的影响相对较小。

耕作层土壤受气象要素的影响较大,土壤相对湿度的变化规律和降水量变化较为一致;在高温季节,台风所带来的降水对土壤湿度的改善极为显著。

10cm的土壤水分对降水的响应时间较为迅速,10~30cm土壤含水量在较短的时间内就可以通过得到较好的补充,而40cm和50cm土壤的水分含量则缓慢通过重力水下渗得到恢复,响应时间明显缓慢且补充较少。

参考文献
[1] 张顺谦,卿清涛,侯美亭,等.于温度植被干旱指数的四川伏旱遥感监测与影响评估[J].业工程学报,2007,23(9):141-147.
[2] 汪潇,张增祥,赵晓丽,等.遥感监测土壤水分研究综述[J].土壤学报, 2007,44(1):157-163.
[3] 王春娟,张义芳,李建军.鸡地区农田土壤水分周年变化特征及冬小麦干旱指标[J].山西气象,2010,(1):22-25.
[4] 张志富.自动站土壤水分资料质量控制方案的研制[J].旱区地理, 2013,36(1):101-108.
作者简介:杨开甲(1984-),男,汉,江苏扬州,助理工程师,研究方向:农业气象。

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