金沙县光热水气候条件分析.docx
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金沙县光热水气候条件分析
金沙县光热水气候特征及农业气候条件分析
刘佳
南京信息工程大学成人教育学院大气科学专业，南京210044
利用金沙县气象站1960～2009年光照、温度和降水资料，分析了金沙县近50年的气候条件及其气候特征。
结果表明：
金沙县属于亚热带季风湿润气候，其气候特征为气候温和，四季较分明；雨量较充沛，时空分布不均匀；光照条件较差；在农作物生长关键季节，光、热、水资源条件匹配较好，暖湿基本同季；干旱、局地洪涝、低温冷害容易发生。
关键词：
金沙县气候条件气候特征太阳辐射日照气温界限温度积温无霜期降水量作物需水量降水保证率
对一地的气候特征和农业气候条件进行分析，对于优化农业产业结构调整，科学发展现代农业，更好地做好农业产业化经营，使农业增产、农民增收具有重要作用。
本文根据气象为农业服务的需要，从金沙县主要农作物生产发展的需要出发，分析了当地光、热、水气候条件及特征，对做好气象针对性服务和发展农业生产具有指导意义。
1光照条件
对于光照，通常从太阳辐射值、日照时数和日照百分率三个方面去研究它。
作物在其它条件充分满足的情况下，光能利用越高、则产量越高。
1．1太阳辐射
本县城关太阳年辐射总量3350．28兆焦耳／平方米，属于太阳辐射很低的县（全国在3349．44—10048．32兆焦耳／千方米之间）。
最高的7月为510．79兆焦耳／平方米；最低的12月为128．95兆焦耳／平方米。
随太阳高度角的增加，1—7月、辐射量逐渐增多；反之，7—12月则逐渐减少。
见表1-1。
1．2日照时数和日照百分率
日照时数是指太阳在该地的实际照射时间，而日照百分率是日照时数与可照时数之比。
由于该县常受静止锋天气影响，天气阴霾、云雾较多，地形遮蔽严重，致使日照较少．城关年日照才1098小时，占可照时数的24％，平均每天只有3小时的日照．日照时数的年际之间变化也较大，最多年为1346小时；最少年为902小时。
从各月日照看，以7月份平均日照时数193．3小时为最多，12月份平均日照时数38．3小时为最少。
4～9月的日照条件较好，占全年总日照时数的71．6％，有利于秋收作物的生长．
县内9个片区中城关、岩孔、石场、安洛、安底5片区的日照百分率为24％。
最多的平坝、沙土两片区达25％，禹漠为23%，最少的为清池区只有21％。
见表1-2。
1．3光能利用率
光能利用率是指一定时期内单位面积土地上作物积累的化学潜能与同期投入该面积的太阳辐射能之比。
本县各种作物的光能利用率很低，水稻最高年光能利用率只有0．86％；玉米最高年光能利用率只有0．59％；油菜最高年光能利用率只有O．54％；小麦最高年光能利用率只有0．43％。
因此，该县应选择高光效作物品种，改革耕作制度，提高复种指数，提高光能利用率，增加作物产量。
表1-1金沙县城关各月太阳辐射值
单位：
兆焦耳/平方米
月
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年
总辐 射
135.23
154.49
273.82
336.20
348.76
345.83
510.79
477.30
254.98
213.11
170.82
128.95
3350.28
表1－2金沙县部分乡镇年总辐射、日照、日照百分值
地点
（片区）
城关
清池
石场
岩孔
平坝
安洛
禹谟
安底
沙土
经 度
27°28′
27°40′
27°32′
27°30′
27°26′
27°16′
27°18′
27°20′
27°19′
年辐射量（兆焦耳/平方米）
3350．28
3109．95
3309．66
3358．23
3454．53
3332．37
3352．37
3325．57
3356．14
年日照
时数
（小时）
1112
977
1086
1104
1126
1105
1067
1107
1114
日照百分率％
24
21
24
24
25
24
23
24
25
2热量资源
2．1气温
该县年平均气温在12．1～16．5℃之间．根据城关1960～2009年的气象资料统计，年平均气温为15．1℃．最高年为15．9℃，最低年为14．2℃，年际变幅为1．7℃；极端最高气温为38．4℃，极端最低气温-6．8℃，极值之间相差为45．2℃。
最热月为7月，均温为25．0℃；最冷月为1月，均温为4．3℃，年较差为20．7℃。
多年极端最高温度在34℃左右；多年极端最低温度在-2.0℃左右。
见表2-1、1-2-2、图1-2－1）
县内各地气温由于受海拔高度、大气环流、地理位置等因素的影响，加之地形破碎，高矮悬殊较大等原因，在垂直方向和水平方向上有明显差异。
2．农业界限温度与积温
各种作物在各个生长发育时期，对界限温度和积温都有一定的要求。
一般地说，日平均气温稳定通过>0℃持续期为农耕期；>5℃初期是早春作物播种，小麦、油菜开始生长的时期；>10℃初期是喜温作物的播种期，也是小麦拔节，油菜抽苔的始期；>15℃初期是喜温作物的活跃生长期，也是水稻移栽始期；>20℃初至终期是水稻安全抽穗开花期，也是玉米抽穗开花和烤烟、茶叶的旺长期。
本县各种农业界限温度的初终期相间较长，积温较高，可满足以玉米、水稻为主的两熟制的要求。
（表1－5）、（附图2）
3．无霜期
一年中终霜与初霜之间的日数称为无霜期。
本县城关的无霜期平均为287天。
80％的保证率是267天，最多年为364天；最少年241天。
平均初霜日是12月6日，80％的保证率是11月21日，最早出现在10月29日；最晚出现在元月22日．平均终霜日是2月21口，80％的保证率是3月16日，最早出现在元月11日，最晚出现在4月4日。
可见本县的无霜期较长。
表2-1金沙县城关镇年、月平均气温、变幅范围及保证率表
月
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年
气温（℃）
4.3
5.7
10.9
15.9
19.3
21.9
25.0
24.1
20.6
15.7
10.7
6.2
15.0
范围（℃）
0.8
|
6.2
1.0
|
9.8
6.9
|
13.6
12.5
|
18.7
17.0
|
22.2
20.7
|
24.6
22.8
|
26.3
21.9
|
26.5
18.7
|
26.8
13.3
|
17.3
8.0
|
13.5
4.1
|
8.7
14.2
|
15.9
年际
变幅
5.4
8.8
6.7
6.2
5.2
4.2
3.5
4.6
8.1
4.0
5.5
4.6
1.7
80％保证率
3.5
3.9
9.3
14.5
18.1
21.1
24.2
23.2
19.3
14.7
9.8
4.9
14.7
表2-2金沙县城关镇年、月极端气温表
单位：
℃
月
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年
极端最高温
29.9
29.5
33.3
38.4
34.6
35.3
36.6
35.3
35.9
32.3
27.2
24.0
38.4
极端
最低温
－6.8
－5.3
－4.4
0.1
6.7
9.9
15.5
13.3
9.0
2.5
－2.1
－5.6
-6.8
表2-3金沙县城关气温稳定通过各种界限温度及保证率一览表
日/月、天、℃
指标
初 日
终 日
初终间日数
积 温
平均
P=0.8
平均
P=0.8
平均
P=0.8
平均
P=0.8
0℃
25/1
7/2
30/12
13/12
340
328
5731
5332
5℃
28/2
9/3
12/12
30/11
288
267
5465
4940
10℃
24/3
4/4
13/11
3/11
235
214
4619
4344
15℃
1/5
13/5
13/10
5/10
167
146
3600
3242
20℃
15/6
23/6
10/9
1/9
88
71
2079
1696
图2-1金沙县平均气温图
图2-2金沙县≥10℃年积温图
二、空中水资源
1、降水量
从空中下降的雨（或雪）在不蒸发，不渗透，不流失的情况下平地积水深度称为降水量。
本县降水较为丰富，以城关为例，年平均降水量1048.0毫米，最多年1340.7毫米，最少年806.1毫米。
平均雨日193．3天，最多221天，最少168天。
以月计平均16．1天，5月最多为20．1天，7月最少为13．2天。
雨季始日平均是4月21日，最早是4月3日，最晚是6月11日。
终日平均是10月22日，最早是8月31日，最晚是11月29日。
平均雨季期184天，最长221天，最短101天。
冬半年（10月至次年3月）降水量为237毫米，占年雨量22．5％，夏半年（4～9月）降水量813毫米，占年降水量的77．5％．主要农作物生长的5—8月，城关年平均为607毫米，最多年为811毫米，最少年为437毫米，相差将近一倍。
日最大降水量是149.5毫米，4一11月是产生暴雨的时期，以5—9月产生的机率较大，7、8两月的降水强度均超过10.0毫米／日．雨日少，降雨集中，常出现洪灾伏旱。
总的降水特点是：
年际变幅大，月际变幅更大，雨水分布不均，夏季多冬季少，春秋季相近。
（表1-2-4、1-2-5、1-2-6、1-2-7、图1-2-3）
2．主要作物生长期降水量及需水情况
水稻全生育期多年平均雨量为775.4毫米，最多年1059毫米，最少年599.5毫米。
水稻本田期降水量多年平均为574.2毫米，最多年789.8毫米，最少年367.4毫米，能满足本田期600毫米条件的机率为50％。
这表明本县水稻本田期在水分即使不流失的情况下，有一般年份得不到满足。
玉米全生育期平均雨量为704.7毫米，最多年1009.9毫米，最少年530.9毫米。
但本县玉米全生育期内，往往在7月份有‘勒苞干’天气出现，是影响产量的关键气候因素。
烤烟大田期平均雨量为670．3毫米，80％的保证率为432.6毫米。
适宜烤烟生长的雨量不得少于400毫米。
可见本县烤烟大田期需水量基本上能满足。
小麦全生育期平均雨量为331.7毫米，最多年404.5毫米最少年226.3毫米。
小麦全生育期需水量400～450毫米，本县小麦生育期内的雨水不能满足，加之降雨量冬少春多，影响小麦产量。
油菜全生育期平均雨量为327．0毫米，最多年396.2毫米，最少年246.2毫米。
从出苗到现蕾阶段雨水均能满足40毫米的需水指标。
表1-2-4金沙县城关各月雨量和年际变幅（极值）表（单位：
mm）
月份
项目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年
多年平均
22.2
23.6
28.7
81.6
135.8
169.2
160.8
144.6
119.9
88.9
46.5
26.2
1048.0
最多
雨量
37.9
45.4
61.1
166.9
285.3
279.4
337.2
290.8
258.0
152.6
124.0
50.2
1340.7
最少
雨量
9.6
6.1
5.3
13.6
76.7
66.0
40.1
25.9
13.4
23.0
10.6
9.3
806.1
表1-2-5 金沙县历年部分雨量点资料统计表
月
降水
mm
站点
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年
县气象站
22.2
23.6
28.7
81.6
135.8
169.2
160.8
144.6
119.9
88.9
46.5
26.2
1048.0
清 池
18.4
16.9
29.7
62.4
121.6
153.5
122.0
159.0
94.8
58.8
45.3
22.7
905.1
石 场
21.9
20.9
32.5
80.8
145.5
164.1
155.9
170.6
127.8
74.1
50.4
27.4
1071.9
安 洛
16.5
19.9
29.5
69.0
140.5
207.4
118.0
166.4
136.9
77.6
36.6
28.3
1046.6
中 心
19.5
19.1
30.8
86.5
150.9
201.0
123.0
122.8
92.6
83.8
43.4
21.5
994.9
表1-2-6 金沙县城关历年各月一日最大降雨量（mm）
降雨强度（mm/日）、暴雨日统计表
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年
一日最大降雨量
12.4
19.6
15.8
56.1
67.2
88.2
108.5
149.5
71.5
59.7
50.7
19.6
149.5
平均降雨强 度
1.4
1.5
1.8
4.8
6.8
9.1
12.2
10.5
7.9
5.3
2.9
1.8
5.4
暴雨日
合计
0
0
0
3
8
12
17
11
6
4
1
0
62
平均
0.00
0.00
0.00
0.12
0.31
0.65
0.65
0.42
0.23
0.15
0.04
0.00
2.38
表1-2-7 金沙县城关年、月降水量各级保证率
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年
10
33.6
40.1
48.7
125.0
195.8
242.7
254.3
284.3
179.3
144.8
84.4
35.9
1205.0
20
28.9
35.5
41.0
98.1
180.8
224.5
215.6
209.8
166.3
126.1
62.2
36.1
1163.6
30
27.3
25.5
33.0
91.2
151.9
199.9
196.7
170.7
146.8
94.4
49.4
29.2
1130.7
40
25.6
22.9
29.6
85.3
146.0
196.8
172.1
152.3
131.8
92.6
46.3
28.2
1086.1
50
24.3
22.0
25.3
81.6
120.5
162.2
160.5
124.0
124.7
79.6
42.5
22.9
1040.7
60
20.4
20.3
23.0
77.2
99.5
128.4
136.3
111.7
100.0
71.1
35.5
21.9
997.6
70
17.0
19.5
21.7
67.9
97.0
124.0
105.8
78.5
73.0
67.6
31.4
19.0
969.3
80
13..9
14.1
16.5
46.2
89.5
114.0
98.8
60.3
70.0
57.4
22.5
16.1
911.5
90
10.4
7.2
10.0
23.4
76.9
86.7
54.2
36.5
35.1
34.0
11.8
9.4
825.4
95
9.6
6.1
5.3
13.6
76.7
66.0
40.1
25.9
13.4
23.0
10.6
9.3
806.1
图1-2-3金沙县年降雨量图
第二节气候带和农业气候分区
一、气候带及特征
金沙县位于副热带东亚大陆的季风区内,气候类型属中国亚热带季风湿润气候。
县境内山脉纵横，地形复杂，从而导致气候具有复杂性和多样性。
具体有以下五个特征：
1、气候温和，冬无严寒，夏无酷暑，四季分明。
县内年平均气温在一般为15～16℃，乌江河谷、赤水河谷及其支流地带高达17—18℃,海拔较高的高坪、安洛低到12—13℃。
各乡镇月平均气温的最高值出现在7月份，最低值出现在1月份。
大部分乡镇，7月平均气温为24～26℃，1月平均气温为4～6℃，全年极端最高气温在35.0～40.0℃之间，极端最低气温在—6.0～—10.0℃之间。
在气候上四季分明，长短有别，以冬季最长，约100天，春季次之，约99天，夏季较短，约90天，秋季最短，约76天。
2、常年雨量充沛，但时空分布不均。
全县各地多年平均年降水量大都在850～1350mm之间。
年降水量的区域分布趋势是县的中部正常，东、西部偏少。
冬半年雨量约占年总雨量的22.7%，夏半年雨量约占年总雨量的77.3%。
从降水的季节分布看，一年中的大多数雨量集中在夏季，但夏半年降水量的年际变率大，易造成旱涝灾害。
3、光照条件较差，降雨日数较多，相对湿度较大。
大部分乡镇年日照时数在920～1350小时之间，是全省日照最少的县，也是全国日照最少的地区之一。
各地年雨日一般在160～220天之间，比同纬度的我国东部地区多40天以上。
大部分乡镇的年平均相对湿度高达81％，而且不同季节之间的变幅较小，各地湿度值之大以及年内变幅之平稳，是同纬度的我国东部平原地区所少见。
4、我县地处低纬山区，地势高差悬殊，天气气候特点在垂直方向上差异较大，立体气候明显。
由于海拔高差在1400m以上，故随着从地势不断增高，各种气象要素有明显不同，一般情况下海拔每升高100米，温度降低0.6℃。
在坡度较陡的地方，立体气候特征更明显，群众中广为流传的“一山有四季，十里不同天”的说法，充分说明了我县垂直气候的差异性。
5、气象灾害频发。
冰雹、干旱（包括冬春旱和伏旱）、局地洪涝、低温冷害、大风、雷击等农业气象灾害在金沙比较突出。
同时会发生由于气象灾害引发的泥石流等地质灾害、作物病虫害等农业灾害，对工农业生产、交通运输及人民生命财产都会有较大影响。
二、气候区域
根据县境内各气候区受所处地理位置的影响，小气候特别明显气候区划分为4个气候区。
一、西南部温良湿润，轻旱重雹，农林牧区（代号1）
区域内大部分海拔1千米以上为高山地区
（一）、年平均温度12.1－14.6℃，年正积温为4.447℃－5.464℃，最低的元月平均气温2.8℃，最高的七月平均气温23.4℃，平均日照1150小时；
（二）、日平均温度在四月上旬，后期稳定通过10℃，终日在十月下旬前期，稳定通过20℃的终日，在八月下旬前期，个别地区提前在8月中旬，温度较高时期集中在6－9月初；10－20℃的间隔日数在130－160天；（三）、年降水量为984－1083毫米，4－9月的降水量为780－900毫米；（四）、全年无霜期在255－281天左右，除霜期出现在11月中旬，终霜期出现在3月下旬；（五）、区内高坪乡、石场乡及平坝乡的山岔、湖水等地，春季常有冰雹，属重雹区。
冬季雾多凌冻大，高处的洼地，雨多易成涝。
二、中部温和中旱重雹粮油烟区（代号2）
海拔高度900－1000米，少部分1000－1200米，气候温和，地势减缓，光照好，县内千亩以上成片田坝均集中在此区域。
（一）、年平均气温在13.9－15.1℃，全年正积温5000－5700℃；≥10℃的积温4329－4778℃；
（二）、日平均温度3月下旬未通过10℃，终日在11月上旬初，这个区间是极温高期。
日平均温度稳定通过20℃的起日出现在5月17日至6月3日，终日在9月4日至9月12日，是积温最高期，积温为2152－2752℃；10－20℃的积温为3231－3737℃，间断日在160－180天；（三）、年降水量950－1000毫米，4－9月降水量760－850毫米，约占全年降水量的77－80％。
年日照时数为1112小时；（四）全年无霜期282－294天，初霜在12月上旬，终霜在3月上旬初。
该区光热条件好，且雨热同季，有利农作物的生长。
但该区也属于春季重雹区，影响范围不大，春夏常出现干旱。
三、东部重旱少雹农林牧区（代号3）
区域内地势平坦，光照比较充足。
（一）年平均气温14.2－15.5℃，年积温5100－5700℃；
（二）日平均温度在3月下旬稳定通过10℃，终日在11月下旬，这段时期积温为4245－4783℃，日均温度稳定通过20℃的始日出现在5月15日至6月5日，终日出现在9月3日至13日，这段时期的积温为2028－2839℃；10－20℃的积温3372－3764℃，间隔日170－180天；（三）年降水量977－1053毫米，4－9月降水量770－850毫米；占全年降水量的72.2－80.6％；全年日照时数1114小时；（四）全年无霜期283－293天。
初霜日在12月上旬末，终霜日在2月上旬初。
区内光照条件好，雨热同季，但时空分布不均，且石质山多，含水能力较差，春夏间易发生干旱，有“三年两头旱”之说
四、西北部温热重旱农林牧区（代号4）
区域内地形切割强烈。
小区气候明显，热量资源丰富，气候温热，光照较好。
年降水量偏少，且分布不均，易流失，十年九旱。
（一）年平均温度14.2－16.5℃，正积温5100－6070℃，大部分地区在5500℃以上，中普曾高达6071℃；
（二）日平均温度在3月下旬稳定通过10℃，终日在11月上旬，这段时期≥10℃的积温为4238－5200℃，其初日出现在3月17日，终日出现在11月9－25日；日平均温度稳定通过20℃的终日在9月上旬末，这段时期≥20℃的积温2492－3115℃，其初日出现在5月9日至6月6日，终日出现在8月27日至9月17日；10－20℃的积温3009－4027℃，间隔日数170－190天；（三）年降水量为868－934毫米，4－9月降水量为750－800毫米，占全年降水量的86.4－85.7％。
该区日照日数为971小时；（四）无霜期277－298天，初霜在12月上旬末，终霜在2月下旬初。
（图1-2-4）
图1-2-4金沙县农业气候区划图
第三节灾害性天气
金沙县灾害性天气主要是干旱、秋风（夏、秋低温）、倒春寒（反春或春季低温）、冰雹、秋绵雨和暴雨，分述如下。
一、干旱
由于降水量在时间和空间上分布不均，常产生洪涝或干旱的灾害性天气．干旱一年四季均可出现，尤以夏旱和春早出现的机率高．秋旱和冬旱出现的机率较小，影响也不大；春早一般出现在3—4月，机串84．6％，尤以
3月中、下旬出现的机宰最大
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