武汉农业气候分析报告
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武汉农业气候分析报告
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武汉农业气候
一、概况
地理位置
武汉位于中国中部地区,地理位置为东经113°41′—115°05′,北纬29°58′—31°22′,海拔高23米。。武汉气象站位置:北纬30°38′,东经114°04′.长江与其最大的之流汉江在此交汇,将武汉分为汉口、汉阳和武昌三镇。武汉地形以平原为主,丘陵为辅,且市内湖泊众多。武汉素有“百湖之市”的美誉,现有大小湖泊140多个,水域面积达2187平方公里,占全市国土面积四分之一。武汉河流由北部丘陵向南部发展,注入长江。平原部分湖泊众多,地势低平,近代冲积层厚达30~50米,是很好的农耕区。气候属性亚热带季风气候
气候属区北亚热带
主要农业气候特征
武汉位于秦岭—淮河以南,属于亚热带季风气候,雨量充沛、日照充足、四季分明。一般年均温为—℃,1月平均气温最低,为℃;7、8月平均温度最高,为℃。武汉夏季极长,达135天,极端最高温度达℃,是中国三大火炉之一。武汉年均降雨量为1269mm,且多集中在6—8月。武汉年无霜期一般为211—272天,年日照总时数一般为1810—2100小时,活动积温在6000℃*d左右。武汉属于东南季风区,水分充沛,雨热同季,属于我国主要农业生产基地,也属于我国农业气候资源潜力最大的地区。
二、太阳辐射和日照
太阳辐射的年变化
光合有效辐射
表一、(1971—2000累年平均)太阳辐射月平均总量
月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
1
1
1
2
直接辐射平均月总量
(×10^5J/m^2 .月) 1
9
3
9
2
8
4
2
散射辐射平均
月总量
(×10^5J/m^3 .月) 259 9
光合有效辐射
(×10^5J/m^2
.月)
992 1862
图一、逐月太阳辐射直方图
分析
由图可以看出1月到7月太阳辐射是增加的,7月份的直接辐射、散射辐射和光合有效辐射都达到最大值;然后7月到12月太阳辐射降低。
到达地面的太阳辐射由两部分组成:一是太阳以平行光的形式直接投射到地面上的,称为太阳直接辐射,用R sb表示;另一个是经过散射后到达地面的,称为散射辐射,用R sd表示,两者之和就是到达地面的太阳总辐射,用R s表示,
R s = R sb + R sd 。
直接辐射是地球表面获得太阳辐射最主要来源。它的强弱由下式表示:
R sb = a m×R sc×sinh
式中R sc 是太阳常数1367W/m2, h 是太阳高度角,a是大气透明系数,m是大气质量数。从式中可以看出,太阳直接辐射与太阳高度角,大气质量数和大气透明系数有关。
夏季,太阳高度角最大,冬季太阳高度角最小,所以,一年中武汉直接辐射最大出现在7月,最小辐射出现在1月。总辐射与直接辐射表现一致。
散射辐射的强弱由下式表示:
R sd = R sc(1— a m)sinh
散射辐射的日、年变化也主要取决于太阳高度角的变化。一天中散射辐射的最大值出现在正午前后,一年中散射辐射的最大值出现在夏季。
总辐射的年变化与直接辐射的年变化基本一致,中高纬度地区,总辐射强度(指月平均值)夏季最大,冬季最小。
光合有效辐射:PAR=(R sb + R sd),光合有效辐射与直接辐射与散射辐射的和有关,其年变化与总辐射的变化一致。
日照时数和日照百分率
日照百分率=日照时数/可照时数×100%
表二、(1971—2000累年平均)日照时数月平均总量
月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
日照时数(小时)11 5, 6
日照百分率(%)33 34 31 39 43 43 54 59 47 46 46 43
图二、逐月日照百分率折线图
分析
一年中8月日照时数、日照百分率最高,1月日照时数最低,3月日照百分率最低。武汉处于北纬30°左右,在北回归线以北,从春分到秋分的夏半年,北半球各地白昼长于黑夜,夏至日达一年中的最长。从秋分到春分的冬半年,北半球各地白昼短于黑夜,冬至日白昼达一年中最短。日照时数即实照时数。由于武汉3月份降水量高于1月份,3月阴雨天多于1月,所以相应的武汉3月日照时数低于1月。由于武汉特殊的地理气候,所以日照时数和可照百分率在八月达到最大值。
三、气温
气温的年变化
月份12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
平均温度(℃) 6 6 平均最高温度(℃)10
平均最低温度(℃)
极端最高温度(℃)
极端最低温度(℃)13
表二、1971—2000累年平均温度
图3、气温年变化曲线图
气温的年变化在一年中月平均气温有一个最高值和一个最低值,就北半球来说,中、高维度内陆地区月平均气温有一个最高值和一个最低值。就北半球来说,中、高维度内陆地区月平均最高温度在7月份出现,月平均最低温度在1月份出现。
1月—7月,随着太阳直射点的北移,太阳高度角逐渐增大,可照时数变长,同时,受副热带高压的影响,武汉地区温度逐渐增大,7、8月达到最大值。由于武汉处于长江中下游地区,在盛夏时期,被太平洋副高控制,天气炎热;武汉及其周边地区水域辽阔,在烈日照射下,水分蒸发剧烈,使得空气湿度增大;还有,武汉地势平坦低凹,海拔很低,散热更加困难,使得白天、晚上气温变化不大,最低气温偏高;另外,武汉的热岛效应也尤为显着,使得武汉夏季更加炎热。8月份过后,武汉受到蒙古高压和阿留申低压的影响,气压梯度力从大陆指向海洋,风从大陆吹向海洋,蒙古高压为冷高压,故形成冬季季风,气温从开始降低。同时,太阳直射点南移,太阳高度角变小,可照时数变短,气温下降,1月达到最低值。
由图三可以看出武汉地区秋温高于春温,秋温的变化速度也大于春温。
极端气温表示的是某一时刻出现的极值温度。武汉四季分明,夏季炎热,冬季寒冷。但是在1971—2000年某一年中,7月出现了极端最低温度,达到了℃,而其极端最高温度达到℃;而某一年的1月出现了℃的极端最高温度,最冷的时候达到了℃。这种短期的极端气候事件若发生在作物生长季,容易造成作物减产,给农业带来巨大损失。夏季出现高温热害,会造成水稻等农作物减产;盛夏低温冷害,会严重影响水稻的安全生产。
一年中月平均气温的最高值与最低值之差,称为气温年较差。影响气温年较差的因子有:纬度、海陆和距海远近。由表三可以得出年较差为25℃;
在一天中空气温度有一个最高值和一个最低值,两者之差为气温日较差。此处的日较差指的是月平均日较差,即月平均最高温度与月平均最低温度之差。
表4、逐月气温变化表
月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
平均最高温度(℃)10
平均最低温度(℃)
月平均日较差8
图4、逐月气温变幅折线图
从图4可以看出,武汉的气温日较差变化不是很大,在7~8℃间。1月—到4月,气温日较差逐渐增大,是因为太阳直射点逐渐北移,气温逐渐增大;5月—8月气温日较差逐渐变小,这是因为武汉进入夏季,气温变化比较小;9月—11月,武汉太阳直射点南移,气温逐渐降低,气温日较差增大;进入12月份,由于风雪等天气因素的影响,气温