- 淮河流域气候与可持续发展(中国工程院重大咨询项目 淮河流域环境与发展问题研究)
- 李泽椿主编 许红梅 王月冬副主编
- 4160字
- 2021-04-09 18:55:19
一、气候特征
山东省属暖温带季风气候,其特点是气候温和,雨量集中,四季分明。春季天气多变,干旱少雨多风;夏季盛行偏南风,炎热多雨;秋季天气晴爽,冷暖适中;冬季多偏北风,寒冷干燥。
(一)气候概况
1.气温
山东省常年平均气温为13.4℃,各地在11.6(成山头)~14.9℃(邹城市)之间(图1)。1961—2012年间,最高年平均气温为14.2℃(1998年、2006年、2007年),最低为11.7℃(1969年)。最冷月1月平均气温为-1.6℃,最热月7月平均气温为26.4℃(图2),极端最低气温为-27.5℃(1958年1月15日,泰山),极端最高气温为43.7℃(1966年7月19日,曹县)。月平均气温年较差28.0℃,最大日较差27.8℃(2000年5月7日,临朐县)。平均生长季266d,0℃以上持续期296d(一般为2月26日至12月4日)。平均无霜期210d,最长达236d,最短为190d。
图1 1981—2010年山东省年平均气温分布图(单位:℃)
图2 1981—2010年山东省各月平均气温变化直方图
全省春季平均气温为13.5℃,自山东半岛地区向西逐渐升高,各地在8.7(成山头)~15.6℃(济南市)之间;夏季平均气温为25.4℃,呈自东向西递增分布,各地在21.2(成山头)~26.7℃(济南市)之间;秋季平均气温为14.4℃,各地在13.2(沂源县)~15.9℃(青岛市)之间;冬季平均气温为0.1℃,各地在-1.6(庆云县)~2.1℃(薛城区)之间。
1981—2010年,全省年高温日数(日最高气温不小于35℃的天数)平均为6.9d,呈自西北向东南递减分布,各地在15.2(淄博市)~0.0d(成山头、石岛)之间(图3)。全省年平均高温日数1967年最多,为19.6d,2008年最少,为1.5d。
图3 1981—2010年山东省年高温日数分布图(单位:d)
1981—2010年,全省年低温日数(日最低气温不大于-10℃的天数)平均为7.1d,主要出现在鲁西北、鲁中和山东半岛内陆地区,各地在17.4(乐陵市)~0.5d(烟台市、长岛县、成山头)之间(图4)。全省年平均低温日数1969年最多,为28.9d,2007年最少,为0.4d。
图4 1981—2010年山东省年低温日数分布图(单位:d)
2.降水
全省常年降水量为641.8mm,各地在486.7(武城县)~867.7mm(郯城县)之间(图5)。1961—2012年,最多年降水量为1117.6mm(1964年),最少年降水量为415.8mm(2002年)。
图5 1981—2010年山东省年平均降水量分布图(单位:mm)
春季全省平均降水量为101.8mm,呈自东南向西北减少分布,各地在70.3(德州市)~140.7mm(郯城县)之间;夏季全省平均降水量为400.3mm,呈自东南向西北减少分布,各地在303.5(莘县)~555.3mm(临沭县)之间;秋季全省平均降水量为112.3mm,呈自东南向西北减少分布,各地在75.4(乐陵市)~152.1mm(石岛)之间;冬季全省平均降水量为27.3mm,呈自东南向西北减少分布,各地在11.9(宁津县)~51.6mm(文登区)之间。
全省各月降水量变化较大,最大值为170.1mm(7月),最小值为7.4mm(1月)。年内降水主要集中在6—8月,占年降水量的60%以上(图6)。
图6 1981—2010年山东省各月平均降水量变化直方图
全省年平均降水日数为73.2d,呈自东南向西北减少分布,各地在61.5(庆云县)~90.2d(文登区)之间(图7)。
图7 1981—2010年山东省年平均降水日数分布图(单位:d)
全省各站极端日最大降水量差别大,各地在116.1(周村区,2004年7月17日)~619.7mm(诸城市,1999年8月12日)之间(图8)。
图8 1951—2012年山东省极端日最大降水量分布图(单位:mm)
3.日照时数
全省平均年日照时数为2387.7h,各地在1930.5(成武县)~2781.9h(龙口市)之间,自西南向东北增多(图9)。1961—2012年,全省年平均日照时数呈明显减少趋势。最多为2811.9h(1968年),最少为2083.3h(2003年)。全省各月平均日照时数变化较大,最大值为254h(5月),最小值为160h(12月)(图10)。
图9 1981—2010年山东省年平均日照时数分布图(单位:h)
图10 1981—2010年山东省各月平均日照时数变化直方图
(二)灾害特点
1.干旱
山东省属暖温带大陆性季风气候,降水量不足,且时空分布不均,干旱灾害频繁发生,有多发性、季节性、地区性、阶段性等特点。
多发性:就全省范围而言,每年都有不同程度的干旱灾害发生。据灾情资料统计,全省干旱成灾面积在6.7×105hm2以上的有30年,平均3年两遇;在1.3×106hm2以上的有17年,平均3年一遇;在2×106hm2以上的有10年,平均5年一遇。两季连旱经常发生,多为冬春连旱;三季、四季连旱也时有发生。
季节性:山东省夏季多雨,全年主要的降水都集中在夏季,大部分地区夏季的降水量占全年的62%~70%。其中,以鲁西北地区集中程度最高,占全年的66%~70%。其他月份经常干旱少雨,如春秋旱、春夏连旱、夏秋连旱,特别在农作物生长期大量需水时期少雨,极易发生旱灾。
地区性:全省降水量分布的特点是东南部多、西北部少,鲁西北地区降水量少而蒸发量大,为重旱区;鲁东南及东部沿海地区降水量多而蒸发量小,为轻干旱区;其他地区为中度干旱区。
阶段性:全省平均年降水量连年偏多和偏少时期交替出现,有明显的阶段性。
2.洪涝
洪涝与干旱有相似的特点,但也有不同之处,一是洪涝发生的季节性更强,集中在汛期(6—9月);二是洪涝具有突发性,往往造成毁灭性灾害。
多发性:1951—2000年50年间,绝大部分年份都有洪涝发生。成灾面积在6.7×105hm2以上的有16年,平均3年一遇。
突发性:洪涝的发生很突然,来势迅猛,破坏性很大,不仅造成经济损失,还造成人员伤亡,所以人们把洪水视同猛兽。
季节性:洪涝多出现在夏季和早秋季节,其他季节极少出现。
地区性与流域性:由于自然地理和气候特点不同,洪涝灾害有一定的地区差异。在鲁中山区、胶东丘陵地区以及山丘与平原过渡地带以洪灾为主,而鲁西南和鲁西北平原地区则以涝灾为主。对一个流域来说,上游与下游的洪涝是相互影响的。如果上中游出现洪水,会造成下游地区洪水泛滥,若与下游的涝灾相结合,则形成复合性的更大洪涝灾害,这是鲁西南、鲁西北平原洪涝灾害多而严重的原因。
阶段性:汛期全省平均降雨量变化具有阶段性,20世纪50—70年代是多雨阶段,洪涝较为频繁,80年代以后是少雨阶段,洪涝灾害较轻。
3.大风和沙尘暴
山东省的大风和沙尘暴灾害具有很强的地域性、季节性特点,还存在一定的阶段性。
地域性:山东省沿海地区的大风日数明显多于内陆,山东半岛的东部沿海最多,鲁中山区最少。沿海地区强风日数较多,秋、冬两季,南部沿海明显多于北部沿海;内陆地区的强风日数甚少,且主要出现在山东半岛内陆。
山东省沙尘暴空间分布特点是西部多,东部少,甚至没有,冠县出现最多。鲁西和鲁北距离我国的沙尘暴源地较近,因而沙尘暴日数也多于省内其他地区。
季节性:山东半岛的烟台—青岛一带大风日数主要集中在11月至次年5月,多数站点以4月最多,其次是5月,4—5月每月一般为9~10d;山东省大部分地区的大风灾害主要发生在春季,沙尘暴灾害也多出现在春季,盛夏期间基本不出现。
山东省沙尘暴集中出现在2—6月,日数最多的月份是4月,其次是3月,多数地区的沙尘暴只出现在3—4月。春季是冬半年向夏半年过渡的季节,我国北方多大风天气,再加上气候干燥,容易形成沙尘暴灾害。所以沙尘暴灾害以春季最多,其次是夏季,秋季极少发生。
阶段性:山东省的沙尘暴天气具有明显的阶段性变化。年沙尘暴日数基本是从20世纪70年代中期以后逐年递减的,到90年代以后又略有增加。
分散性:山东沿海地区大风较内陆持续时间长,偏北大风比偏南大风持续时间长,大风持续时间在24h以上的,沿海约占50%,持续3d以上的大风过程较少,且多出现在冬季。最长的一次大风过程出现在1975年12月3—16日,沿海7级偏北大风持续长达13d之久。
山东省沙尘暴灾害连日出现的少,出现1d的多。在1971—2001年中,共出现83次沙尘暴天气过程,而出现1d的有75次,为总数的90.4%,连续天数最多的沙尘暴天气过程只有1次为3d,出现在1971年3月底。
山东省沙尘暴灾害的站数少、范围小。1971—2001年,沙尘暴出现0~9站的共有72d,占总出现天数的78.3%,而出现30~39站的只有2d,只占总出现天数的2.2%。
4.冰雹
据新中国成立以后的多年资料统计,从灾害发生的次数看,山东省冰雹具有山区多于平原,鲁中、鲁北地区多于鲁西南地区的特征,尤以鲁中山区出现最多。据近30年资料统计,泰山平均每年降雹3次,为全省之冠。其次为安丘县,年均降雹日数为1.4d;冰雹灾害发生最少的为鲁西南地区,平均降雹日数为0.2d左右,其中成武县、单县、金乡县一带最少,年均降雹日数仅0.1d,相当于每10年才发生1次雹灾。由于冰雹灾害发生的范围小,局地性强,降雹地点分散,虽然就某一固定地点而言,其年平均降雹次数很少,但若扩大到某一地区,乃至全省范围统计,则冰雹灾害出现的概率就大得多。
多雹区的地理分布有较明显的季节变化:4月多雹区出现于易受热增温的山区西南部,如泰沂山区、枣庄市、莱西市附近及鲁西北地区;6月多雹区主要分布在易受冷空气影响的地区,如鲁北、鲁中山区东部及山东半岛西北部;7月进入雨季,冷空气势力减弱北退,多雹区也北移至鲁中山区的西北部,秋季多雹区则主要分布在胶东半岛和鲁北一带。
5.雪灾
山东省雪灾主要集中在11月至次年3月,有很强的季节性和地域性,其发生特点还有持续性和猝发性,造成的影响和灾害是不可忽视的。
季节性:雪灾多出现在冬季,春季和秋季也有发生。主要集中在11月至次年3月。
地域性:由于自然地理和气候特点的不同,雪灾有一定的地域差异。山东半岛北部、鲁北、鲁西和鲁中山区发生较多,南部地区较少出现。
持续性:持续性雪灾是指积雪厚度随降雪天气逐渐加厚,密度逐渐增加,稳定积雪时间长,可从秋末一直持续到第二年的春季,但在山东省境内是比较罕见的。
猝发性:猝发性雪灾发生在暴风雪天气过程之中或之后,在几天内保持较厚的积雪,温度骤然下降,并伴有大风,对交通、大棚等构成威胁,多见于深秋和气候多变的春季。
阶段性:新中国成立以后,20世纪50年代、80年代雪灾记录较多,主要是对农业和交通的影响;90年代雪灾记录也较多,除了对农业和交通的影响外,灾害还涉及通信、邮电、工业生产等诸多方面。
6.大雾
山东省雾灾的出现有很强的地域性和季节性,还有一定的阶段性。
地域性:由于雾出现的局地性强,因此雾灾的地区差异也很大。山东半岛沿海地区是雾灾发生最多的地方。
季节性:由于内陆地区大雾多发生在秋、冬季节,而山东半岛和沿海地区多发生在春、夏季节,因而雾灾也表现出很强的季节性。山东半岛沿海地区多发生在春、夏季,5月、6月、7月较多;内陆地区的雾灾多发生在秋、冬季,1月、11月、12月较多。
阶段性:据统计,1951—2000年的50年间,发生较大的雾灾有12年,20世纪50—60年代很少记录,70年代和80年代多为海雾灾害,90年代以后,雾灾增多,内陆地区增多明显,主要是因为经济发展,道路交通的增多和完善,交通运输业发展所致。