鄒城市生態氣候資源分析研究

張寧馨

鄒城市氣象局，山東鄒城 273500

鄒城市位于山東省西南部，東倚沂蒙山區，西臨魯西平原，地貌類型大體分為低山丘陵和山前傾斜平原兩類，四季分明、降水集中，雨熱同步，屬暖溫帶大陸性季風氣候。作為著名教育家、思想家孟子的故鄉，鄒城市既是中國優秀旅游城市，又是國家歷史文化名城[1]，歷史遺產眾多，包括7處國家級文物保護單位，28處省級文物保護單位等[2]。轄內不僅文化底蘊深厚，自然資源也極為豐富，農業基礎較好，尤其是鄒東山區近1 000 km2，森林、山岳、濕地、湖泊、果園、農場等生態資源種類齊全[3]。尤其是鄒西太平鎮曾是山東最大的采煤塌陷區，而近年來政府秉持可持續發展的生態理念，將“綠水青山就是金山銀山”在實踐中變為現實。通過大力治理，于2018年建成了太平國家濕地公園[4-5]。依托其文化、資源交相輝映的自身優勢，打造優秀旅游城市、生態宜居城市成了鄒城城市規劃目前和未來的發展目標，而生態氣候資源則是首要大環境[6]。

因此，擬從降水、氣溫、風等3個方面對鄒城市生態氣候資源進行分析，以期歸納鄒城地區生態氣候資源特征，為鄒城市生態氣象保障服務提供理論基礎，為城市規劃建設提供參考依據。

1 資料與方法

采用鄒城轄區內國家氣象觀測站，16個區域站2009—2021年降水、氣溫、風等日觀測數據資料。數據統計分析采用Excel 2019軟件進行，氣溫和降水的空間分布采用GIS反重力加權插值方法，利用ArcGIS平臺處理，風玫瑰圖通過Origin 2017軟件繪制。

2 鄒城市生態氣候資源分析

2.1 氣溫變化特征分析

鄒城市2009—2021年的年平均氣溫為15.1℃，年平均日最低氣溫為10.4℃，年平均日最高氣溫為20.5℃。圖1為鄒城市年平均氣溫、年平均日最高氣溫及年平均日最低氣溫變化，整體表現為多波動趨勢，年平均氣溫、年平均日最高氣溫、年平均日最低氣溫的線性趨勢擬合都呈現出顯著的上升趨勢，R2分別達到了0.797、0.807、0.734，其中，以年平均日最高氣溫的傾向率最大，R2最大，上升趨勢最為明顯。這表明在近13年內鄒城市氣溫顯著上升，這與全球變暖的大背景趨勢相吻合。

圖1 鄒城市年平均氣溫、年平均日最高氣溫及年平均日最低氣溫的變化趨勢

分析鄒城市月平均氣溫、月平均日最高氣溫及月平均日最低氣溫變化可知（圖2），2009—2021年，鄒城市月平均氣溫、月平均日最高氣溫及月平均日最低氣溫最高值均出現在7月，分別為27.7℃、32.5℃、23.7℃；最低值均出現在1月，分別為0.6℃、5.6℃、-3.8℃。全年氣溫夏季最高，呈現出春季逐漸升溫，至夏季溫度最高，之后溫度又降低的趨勢。

圖2 鄒城市月平均氣溫、月平均日最高氣溫及月平均日最低氣溫的變化趨勢

2.2 降水變化特征分析

2009—2021年，鄒城市年平均降水量為663.8 mm。從近13年鄒城市降水量逐年變化可以發現（圖3），降水量變化波動劇烈。降水量最高的年份在2021年，達到了970.9 mm，降水量最低的年份在2012年，只有512 mm。對逐年降水量做線性擬合發現，近13年降水量呈現出微弱的上升趨勢，但變化并不明顯。

圖3 鄒城市年降水量變化

圖4為2009—2021年鄒城市逐月平均降水量的變化趨勢，可以看出各月的降水量差異巨大，降水量最多的月份為7月，降水量達202.4 mm，最低為1月，降水量只有1.0 mm。總體來說，鄒城市的降水主要集中在夏季（6—8月）3個月，曲線呈現出先增再減的趨勢。夏季降水量占全年的50%以上，為51.1%。

圖4 鄒城市月降水量的變化趨勢

圖5為2009—2021年鄒城市年降水量的空間分布情況。從圖5可以看出，年降水量由西至東呈現逐漸增加的趨勢，年降水量最高的地區包括鄒城市區，出現在降水普遍較少的西部地區，這是由于城市化發展造成城區下墊面不透水面積增加，蒸發小、耗熱小，城區建筑材料易儲熱、不利散熱，人類生活、生產活動向空中釋放大量熱量形成城市熱島，促使城區上空的大氣層結變得不穩定，易產生熱力對流。此時，空氣中水汽充足，容易產生降水。因此，城區的降水量大于郊區。而張莊鎮至城前鎮一帶也屬于較高降水量地區是因為東部為丘陵地區，容易形成地形雨。

圖5 鄒城市年降水量的空間分布

2.3 風的變化特征分析

2009—2021年鄒城市年平均風速為1.3 m/s，年平均日最大風速為3.8 m/s，風速較小。從鄒城市年平均風速及年平均日最大風速的變化（圖6）可以看出，逐年風速呈波動式變化，年平均風速和年平均日最大風速的變化趨勢是一致的，最大值均在2021年，分別為1.6和4.5 m/s，最小值均出現在2011年，分別為1.1和3.4 m/s。從線性擬合趨勢來看，年平均風速和年平均日最大風速均呈現微弱的上升趨勢，但趨勢并不顯著。從圖7可以看出，月平均風速和月平均日最大風速逐月變化的趨勢是一致的。月平均風速和月平均日最大風速最大值均出現在3月，分別為1.8和4.0 m/s，最小值均出現在9月，分別為0.9和2.3 m/s。總體呈現出“增加—減少—增加”的趨勢，即春季風速最大，隨后夏秋季風速減小，到冬季風速又增大。

圖6 鄒城市年平均風速及年平均日最大風速變化

圖7 鄒城市月平均風速及月平均日最大風速變化

圖8為鄒城地區2009—2021年風向風速頻率風玫瑰圖，可以發現，鄒城市的日最大風主風向為西北風，2～4 m/s的風占比最大，為52.8%；其次為0～2 m/s的風，占比為25.4%。

圖8 鄒城市日最大風玫瑰圖

根據2009—2021年鄒城市年平均風速和年平均日最大風速的空間分布可以發現，年平均風速和年平均日最大風速較大的區域面積小，分布零散，主要集中在城區，這是由于城區植被少，下墊面主要為鋼筋混凝土水泥建筑物、柏油路面等，比熱容小，加上城區人類活動頻繁，放熱大，因此容易引起近地層大氣迅速升溫，形成對流，增加空氣流動。而郊區下墊面主要為植被，比熱容高，人類活動相對少，釋放熱量較少，空氣流動相對慢。

3 結論

（1）鄒城市年平均氣溫、年平均日最高氣溫、年平均日最低氣溫的線性趨勢擬合均呈現出顯著的上升趨勢，其中年平均日最高氣溫的傾向率最大，上升趨勢最為明顯。年平均氣溫、年平均日最高、最低氣溫均呈現從西至東逐漸降低的趨勢，最高值都出現在鄒城城區，其中，年平均氣溫最高氣溫出現在鄒城城區；年平均日最低氣溫最高值出現在鄒城城區、嶧山鎮西南部及香城鎮東北部。

（2）鄒城市的降水主要集中在夏季（6—8月）3個月，曲線呈現出先增再減的趨勢。夏季降水量占全年的50%以上。年降水量由西至東呈現逐漸增加的趨勢，年降水量最高的地區包括鄒城市區和張莊鎮至城前鎮一帶。但東部丘陵地區水分易流失，干旱情況較西部地區明顯，應增加水利設施建設，種植耐旱作物。

（3）鄒城市月平均風速和月平均日最大風速最大值均出現在3月，最小值均出現在9月。總體呈現出“增加—減少—增加”的趨勢，即春季風速最大，隨后夏秋季風速減小，至冬季風速又增大的過程。鄒城市的日最大風主風向為西北風，城區的風速要大于郊區。