劉瑞芳 劉志宏
摘要 利用烏審旗3個國家級自動站與3個區(qū)域自動站2013—2017年逐時、逐日氣溫、降水、風速資料,進行了對比分析,結(jié)果表明:近5年,烏審旗年平均氣溫以中部最高,其次是南部,北部最低;年平均風速以中部最小,為2.2 m/s,歷年最大與極大風速均出現(xiàn)在北部;短時最強小時降水量出現(xiàn)在北部烏蘭陶勒蓋鎮(zhèn),時間段為2013年7月1日22:00—23:00,雨量達81.1 mm。
關(guān)鍵詞 烏審旗;區(qū)域自動站;氣溫;風速;降水
中圖分類號:P412.25 文獻標識碼:A 文章編號:2095-3305(2018)05-064-02
DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.05.024
烏審旗隸屬內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市,位于鄂爾多斯市東南部、內(nèi)蒙古自治區(qū)最南端,地處毛烏素沙地腹部,東西距離104 km,南北距離194 km,總面積11 645 km2,下轄5個鎮(zhèn)1個蘇木,分別是嘎魯圖鎮(zhèn)、烏審召鎮(zhèn)、圖克鎮(zhèn)、烏蘭陶勒蓋鎮(zhèn)、無定河鎮(zhèn)、蘇力德蘇木。我局目前共建有區(qū)域自動站22個,自動站網(wǎng)已基本覆蓋烏審旗全境,能夠?qū)崟r、準確地獲取烏審旗地區(qū)的氣象要素數(shù)據(jù)。無定河鎮(zhèn)、烏蘭陶勒蓋鎮(zhèn)、蘇力德蘇木、圖克鎮(zhèn)4個四要素區(qū)域自動氣象站已運行6年,積累一定的氣象數(shù)據(jù)資料,但是還沒有對這些氣象資料進行過系統(tǒng)的整理、分析和比較。利用區(qū)域自動氣象站觀測數(shù)據(jù),結(jié)合烏審旗3個國家級氣象觀測臺站的數(shù)據(jù),對區(qū)域自動氣象站的各氣象要素進行分析、比較、總結(jié),從而掌握各氣象要素的變化規(guī)律,詳細了解烏審旗全境的氣溫、風速、降水等氣象要素的分布情況、變化規(guī)律,以期為氣象服務及促進當?shù)亟?jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、防災減災、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃等提供真實可靠的科學數(shù)據(jù)。
1 資料選取
資料來源于烏審旗3個國家級氣象觀測站與3個區(qū)域自動站2013—2017年近5年的氣溫、風速、降水逐時、日觀測數(shù)據(jù),其中北部以烏審召站、圖克鎮(zhèn)、烏蘭陶勒蓋鎮(zhèn)為主、南部以河南站、蘇力德蘇木為主(因無定河鎮(zhèn)的區(qū)域站所在位置移動信號差,數(shù)據(jù)傳輸不夠穩(wěn)定,故不做數(shù)據(jù)對比分析)、中部(鎮(zhèn)政府所在地嘎魯圖鎮(zhèn))以烏審旗站為主。
2 結(jié)果及分析
2.1 烏審旗氣溫分布情況
2.1.1 年平均氣溫、極值的變化 通過數(shù)據(jù)對比分析可知,烏審旗全境年平均氣溫以中部最高,為9.3℃,其次是南部,北部最低。與中部相比,南部偏低0.6~0.9℃,北部偏低1.5~1.8℃。
由南北氣溫分布狀況可知,南部區(qū)域站與自動站相差0.3℃,北部區(qū)域站與自動站相差0.1~0.2℃。南北氣溫區(qū)域站與國家級自動站的氣溫基本相一致。
利用各站年極值數(shù)據(jù)對比可知,雖然中部年平均氣溫最高,但并沒有極值出現(xiàn),每年的極端最高均出現(xiàn)在南部,比中部偏高0.1~1.6℃,歷年最高值在南部,達39.0℃,出現(xiàn)在2017年7月12日,與中部的極端最高氣溫為同一日,相差1.6℃;極端最低氣溫分布在南北區(qū)域,其中2013、2016年在北部,2014—2015、2017年在南部,比中部偏低4.2~10.4℃,歷年極端最低氣溫在北部-30.6℃,出現(xiàn)在2013年1月3日,與中部的極端最低氣溫為同一日,相差7.6℃。
南北極值分布情況顯示:①極端最高,南部除2015、2017年極值出現(xiàn)在河南站,其余年份都出現(xiàn)在蘇力德蘇木;北部除2017年極值出現(xiàn)在烏審召站,其余年份都出現(xiàn)在圖克鎮(zhèn);②極端最低,除2013年南部出現(xiàn)在蘇力德蘇木、北部出現(xiàn)在烏審召站外,其余各年南部均出現(xiàn)在河南站,北部出現(xiàn)在圖克鎮(zhèn)或烏蘭陶勒蓋鎮(zhèn)。
2.1.2 四季氣溫變化 四季平均氣溫中部均高于北部及南部。其中,冬季高于南部1.0~2.1℃,高于北部1.3~2.8℃;春季高于南部0.1~0.5℃,高于北部0.6~1.4℃;夏季南部氣溫基本接近于中部,北部偏低0.7~1.4℃;秋季高于南部0.4~0.9℃,高于北部1.1~1.7℃。
南北四季氣溫分布情況顯示:①南部四季氣溫,蘇力德蘇木與河南站相比,冬季相差較大,其次是春秋季,夏季最??;②北部四季氣溫,圖克鎮(zhèn)與烏審召站基本接近,烏蘭陶勒蓋鎮(zhèn)與烏審召站相比,冬季相差較大,其次是春季,夏季最小。
2.2 烏審旗風分布情況
由近5年風速資料可知,烏審旗年平均風速2.9 m/s,其中最大平均風速4.0 m/s,出現(xiàn)在北部,最小風速出現(xiàn)在中部2.2 m/s。歷年最大及極大風速分別出現(xiàn)在北部18.7 m/s和27.8 m/s。除2013年外,每一年的最大風速北部及南部都比中部偏大,但極大風速出現(xiàn)了不確定性,這是由于影響系統(tǒng)各異,不能一概而論。
南北風的分布情況顯示:南部年平均風速的變化范圍2.3~2.8 m/s,與河南站相比,蘇力德蘇木偏大,歷史最大風速河南站與蘇力德蘇木一致,極大風速在河南站;北部年平均風速的變化范圍2.6~4.0 m/s,與烏審召站相比,烏蘭陶勒蓋鎮(zhèn)和圖克鎮(zhèn)均偏大,歷史最大風速出現(xiàn)在烏蘭陶勒蓋鎮(zhèn),極大風速在烏審召站。南北年平均風速區(qū)域站大于自動站,最大和極大風速出現(xiàn)不確定性。
2.3 烏審旗降水分布情況
選取各站點5—9月的降水資料。由統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知,近5年烏審旗累年平均降雨量為321.0 mm,其中最大降水量出現(xiàn)在北部,最小降水量出現(xiàn)在南部,極差達126.4 mm,與中部相比,北部偏多,南部偏少。
南北降水分布情況顯示:南部累計平均降水量277.7 mm,區(qū)域站相對偏少。一日最大與小時最強降水量都出現(xiàn)在河南站,分別為58.0 mm、時間段2016年8月15日與37.8 mm、時間段為2017年9月15日19:00—20:00;北部累計平均降水量349.8 mm,與烏審召站相比,烏蘭陶勒蓋鎮(zhèn)偏多,圖克鎮(zhèn)偏少。日最大與小時最強降水量都出現(xiàn)在烏蘭陶勒蓋鎮(zhèn),分別為129.5、81.1 mm,時間段2013年7月1日。近5年南北降水量級有所相差,北部是南部的1.3倍。
3 寒潮、霜凍、短時強降水個例對比
3.1 寒潮
寒潮過程以劇烈降溫為主要特征,同時常伴有大風、沙塵暴和暴雪等災害性天氣,并可能引發(fā)多種嚴重的氣象災害,對農(nóng)牧業(yè)、工業(yè)、交通和人民生活都有很大影響。筆者查詢了2013年3月8—11日、2015年2月20—22日、2016年2月12—14日、2017年11月12—14日、2017年12月14—16日5次寒潮天氣過程,進行分析后可知:48 h降溫幅度最大的區(qū)域在南部,中部最小。降溫幅度的大小與前期氣溫的高低有直接關(guān)系,當基礎(chǔ)氣溫高時,降溫的幅度就大,反之相反。由于氣溫的變化受地形、天氣系統(tǒng)、局地小尺度形成的地方性氣候影響,每一次寒潮天氣過程,根據(jù)影響系統(tǒng)的不同進行有針對性的分析和預報預測,及時準確做好寒潮天氣預報,對當?shù)囟巨r(nóng)牧業(yè)氣象服務中必不可少。
3.2 霜凍
筆者選取3次霜凍天氣過程,分別為2013年9月25日、2014年5月2日、2016年5月3日。其中2013年9月25日凌晨最低氣溫蘇力德蘇木-0.2℃、河南站-0.8℃、烏審召站-1.8℃、圖克鎮(zhèn)-1.0℃、烏蘭陶勒蓋鎮(zhèn)1.8℃、烏審旗站3.8℃;2014年5月2日凌晨最低氣溫蘇力德蘇木-1.3℃、河南站-1.4℃、烏審召站-2.4℃,圖克鎮(zhèn)-2.2℃、烏蘭陶勒蓋鎮(zhèn)0.5℃、烏審旗站0.3℃;2016年5月3日凌晨最低氣溫蘇力德蘇木-0.3℃、河南站-0.1℃、烏審召站0.3℃、圖克鎮(zhèn)-0.9℃、烏蘭陶勒蓋鎮(zhèn)3.4℃、烏審旗站4.4℃。分析得出:烏審旗南部為霜凍,北部為霜凍或輕霜凍,中部沒有出現(xiàn)霜凍,由此可見在春秋季霜凍預報服務時,應注意空曠開闊的野外區(qū)、低洼區(qū)及下墊面的不同,所造成的氣溫下降幅度范圍的差異性。在霜凍預報過程中應重點關(guān)注低溫中心的降溫幅度的預報。
3.3 短時強降水
對近5年烏審旗5—9月逐時降水量數(shù)據(jù)進行分析可知,烏審旗短時強降水主要集中在7月,其次是8月,5月最少;時間段以夜間居多,其次是午后。對2013年7月1日、2016年8月14日、2017年9月15日3次短時強降水過程進行分析和總結(jié)后可知,2013年7月1日小時降水量及時段:烏蘭陶勒蓋鎮(zhèn)81.1 mm、22:00—23:00;圖克鎮(zhèn)12.2 mm、13:00—14:00;烏審召站10.4 mm、23:00—24:00;烏審旗站3.1 mm、20:00—21:00;蘇力德蘇木1.1 mm、14:00—15:00;河南站無降水。2016年8月14日小時雨量及時段烏蘭陶勒蓋鎮(zhèn)37.9 mm、5:00—6:00;烏審旗站17.8 mm、6:00—7:00;烏審召站11.5 mm、6:00—7:00;圖克鎮(zhèn)11.6 mm、7:00—8:00;蘇力德蘇木7.5 mm、8:00—9:00;河南站2.1 mm、3:00—4:00。2017年9月15日小時雨量及時段河南站37.8 mm、19:00—20:00;蘇力德蘇木31.8 mm、18:00—19:00;圖克7.7 mm、20:00—21:00;烏蘭陶勒蓋鎮(zhèn)4.1 mm、21:00—22:00;烏審召站1.3 mm、20:00—21:00;烏審旗站0.1 mm、4:00—5:00。3次過程的落區(qū)均沒有出現(xiàn)在中心站,但局地出現(xiàn)強對流天氣,并伴有短時強降水。短時強降水具有突發(fā)性強,來勢猛,降水時間集中,可預報的時效也很短。由于降水強度大,時間集中,短時強降水常常會造成城市積澇,山體滑坡等氣象衍生災害,嚴重影響城市運行,甚至威脅生命。所以在做好降水預報服務時,尤其要重點關(guān)注短臨預報服務,加強局地降水量級的預報,對做好當?shù)亟?jīng)濟可持續(xù)發(fā)展及農(nóng)牧業(yè)服務至關(guān)重要。
4 小結(jié)
(1)烏審旗的年平均氣溫最高區(qū)是中部,其次是南部,北部氣溫最低,南北氣溫分布區(qū)域站與國家級自動站氣溫基本相一致。歷年極端最高出現(xiàn)在南部,極端最低出現(xiàn)在北部,中部無極值出現(xiàn)。在四季氣溫變化中,每一季平均氣溫中部高于北部及南部。
(2)烏審旗近5年年平均風速2.9 m/s,中部最小。歷年極大及最大風速均沒有出現(xiàn)在中部。南北年平均風速區(qū)域站大于自動站,最大極大風速出現(xiàn)不確定性。
(3)2013—2017年烏審旗累年平均雨量321.0 mm,與中心站嘎魯圖鎮(zhèn)相比,北部偏多,南部偏少;近5年短時最強小時降水量出現(xiàn)在北部烏蘭陶勒蓋鎮(zhèn),為2013年7月1日22:00—23:00,雨量達81.1 mm。近5年南北降水量級有所相差,北部是南部的1.3倍。
(4)通過5次寒潮天氣過程分析可知,48 h降溫幅度最大的區(qū)域在南部,中部最小。降溫幅度的大小與前期氣溫的高低有直接關(guān)系,當基礎(chǔ)氣溫高時,降溫的幅度大;通過3次霜凍過程分析可知,南部為霜凍,北部為霜凍或輕霜凍,中部沒有出現(xiàn)霜凍,所以在做春秋季霜凍預報服務時,應注意空曠開闊的野外區(qū)域、低洼區(qū)及下墊面的不同所造成的氣溫下降幅度范圍的差異性;查閱近5年的降水記錄發(fā)現(xiàn),短時強降水主要集中在7月,其次是8月,5月最少;時間段以夜間居多,其次是午后;3次短時強降水過程的落區(qū)均沒有出現(xiàn)在中部,但局地出現(xiàn)強對流天氣,并伴有短時強降水,故準確掌握區(qū)域站點所在位置降水具有重要意義。
參考文獻
[1] 邱輝,詹紅霞,劉振永.伊犁河谷區(qū)域自動氣象站資料分析[J].寧夏農(nóng)林科技,2012,53(9):120-121.
[2] 王向丹,劉晨楠.論自動站氣象資料的應用[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2013(3):159.
[3] 潘冬梅.區(qū)域自動站資料的應用服務探索[J].沙漠與綠洲氣象,2011,5(S1):63-64.
[4] 崔彩.鄂托克前旗區(qū)域自動站數(shù)據(jù)應用分析[J]. 農(nóng)業(yè)與技術(shù),2015,35(24):189.
[5] 張珊偉.區(qū)域自動氣象站資料在防災減災中的應用分析[J].鄉(xiāng)村科技,2017(17):87-88.
[6] 滕巖,孫龍,王敏,等.曲阜市區(qū)域自動站各站點氣溫差異分析[J].山東氣象,2009,29(4):78-80.
[7] 顧潤源,孫永剛,韓經(jīng)緯,等.內(nèi)蒙古自治區(qū)天氣預報手冊[M].北京:氣象出版社,2012:460.
責任編輯:劉赟