王嘉志
摘 要:漢江流域處于亞熱帶季風氣候,研究降水規律對當地合理規劃農業生產,科學利用降雨資源對農業結構調整,對促進農業可持續發展有重要參考意義。本文通過對漢江流域60年年平均降雨量進行研究,發現漢江流域的年平均降雨量處于大幅波動狀態,提取漢江流域相關409個地面測站的降雨量數據,利用IDW插值、克里格插值和全局Moran指數聚類分析,得到漢江流域時空分布的降雨特征,鐘祥-廣水及其東南的漢江下游流域最多,丹江口-南陽一線西北部漢江上游流域降雨量較多,漢江中游流域降雨量介于兩者之間。老河口-房縣一線的西北部絕大部分地區多年平均降雨量最低,天門-廣水一線東南部年均暴雨量較低。
關鍵詞:漢江流域;降雨量;農業生產
文章編號:1004-7026(2018)12-0089-01 中國圖書分類號:P333.6 文獻標志碼:A
1 漢江流域水文特征
漢江發源于寧強縣蟠家山,全長一千五百余千米,是長江流域的最大支流之一,流經陜西、湖北兩省, 在武漢市匯入長江。漢江流域位于我國中部,涉及鄂、陜、豫、川、渝、甘6省市的20個地市,78個縣市。屬亞熱帶季風氣候,氣候溫和濕潤,同時也是我國南北方氣候分界的過渡地帶。由于特殊的地理環境與氣候因素,造就了漢江流域獨特的降雨特征。
2 漢江降雨量分布規律
2.1 降雨量時間分布變化
漢江流域降雨量總體是比較豐沛的,1980-2012 年漢江流域多年平均降雨量 882mm,各地年平均雨量都在600~1300mm之間。流域各地降雨年變率普遍在20%以上,降雨的月平均降雨表變化率更大,降雨量多發季節的月平均降雨表變化率更高。以每年的4月-9月為夏半年,統計的20-30年的數據中,各地面測站所測得夏半年降雨量占年降雨量的百分比71%~79%不等,而夏半年降雨多集中在6-8月,占年降雨量的40%~49%,而夏半年降雨量主要集中在6-8月三個月,降雨量約占年總量的40~50%。從10月起至第二年年3月,全流域降雨量顯著減少。
對1950年-2010年年平均降雨量作累計距平線圖,從累積距平百分率來看,漢江流域的年平均降雨量處于大幅波動狀態,距平百分比在一些年份達到-40%~50%,旱澇災害頻發且十分嚴重,尤其是1968年、2000年出現了百年罕見的旱災,距平百分比都達到-30%以上。
統計漢江流域站點日降雨強度等級出現頻率的百分數可以發現,日降雨量為50-100毫米頻率一般在54%左右,最大者達73%,平均相對濕度與日降雨量分布趨勢比較一致,在70、80%左右。由于雨量的年變率和月變率且大,所以漢江流域經常出現雨量不均的情況,極端天氣現象和旱澇災害發生頻率較高。
2.2 降雨量空間分布變化
在研究降雨序列和降雨量空間分布變化時,利用空間插值方法形成降雨空間化信息是較為常用的方式。本文采用局部插值中的IDW插值方法和整體差值中的克里格插值方法進行插值,用兩種插值得出的降雨量空間分布進行相互補充、對照,將Moran指數引入降雨量空間變化,從而得到漢江流域降雨量空間分布特征。這里以2000-2009年年平均降雨量為例,對409個站點進行聚類。
年平均降雨量聚集大致與漢江流域地勢一致,呈西高東低。在409個站點中,66個HH類型的站點,占總雨量站的16.1%,59個LL類型的站點,占總雨量站的14.4%,4個HL類型的站點,占總雨量站的1%,3個LH類型的站點,站總雨量站的0.7%,2009年平均降雨量聚集呈西高東低分布。
結果表明,降水高值主要集中的 3個地帶:①流域西北角特別是靠近秦嶺南坡和米倉山北麓的地區域;②大巴山北麓的地片區子流域,堵河中上游區域 的子流域;③漢江中下游的皇莊附近。降水低值主要集中的 3個地帶為:①秦嶺南部夾河片區的子流域,外方山南部丹江流域 的子流域 ,伏牛山 南麓老灌河流域 的子流域,以及天河、丹江口庫區的子流域和堵河下游地區的子流域;②唐白河流域片區的子流域;③漢江流域東部南襄盆地的子流域。可根據降雨量,將漢江流域分成若干區域。鐘祥-廣水及其東南的漢江下游流域最多,丹江口-南陽一線西北部漢江上游流域降雨量較多,漢江中游流域降雨量介于兩者之間。老河口-房縣一線的西北部絕大部分地區多年平均降雨量最低,天門-廣水一線東南部年均暴雨量較低,其他部分地區年均暴雨量處于平均位置。
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