武漢農(nóng)業(yè)氣象分析報告

武漢農(nóng)業(yè)氣候分析武漢農(nóng)業(yè)氣候分析--3-目 錄一、概述 ………2二、太陽輻射和日照 ………4三、溫度 ………8\l“_TOC_250000“四、降水 13五農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)潛力 18六農(nóng)業(yè)氣候分析 21七參考文獻 23八、附錄 24一、概述地理位置武漢，簡稱“漢”，位于中國腹地，江漢平原東部、長江中游與漢水交匯處。地理位置為東經(jīng)113°41′～115°05′，北緯29°58′～31°22′。全市土地面積8467.11平方公里。平面直角坐標上，東西最大橫距134公里，南北最大縱距約155公里，形如一只自西向東翩翩起舞的彩蝶。大地構造武漢市平均海拔23米，中間低平，大局部在海撥50米以下；北部丘陵林立，為200米以上的山地面積約占全市面積的5%千里的江漢平原，地勢平坦低洼，長江漢水橫亙其間，河道縱橫穿插，湖泊星羅棋布。武漢市地質(zhì)構造以華夏構造體系為主，地貌屬鄂東南丘陵經(jīng)漢江平原東緣向大別山南麓低山丘陵過渡地區(qū)。中間低平，南北丘陵、崗壟圍繞，北部低山林立。5.8%12.3%42.6%和39.3%。氣候特點熱量充分、雨熱同季、光熱同季、冬冷夏熱、四季清楚等特點，以夏季最長約130多天；春秋二季各約60天。年平均氣溫15.8℃～17.5℃，極端最高氣溫41.3℃(1934年8月10日)，極端最低氣溫-18．1℃(1977年1月30日)。年無霜期一般為211天～272181O小時～21OO1O4千卡／平方厘米～113115O毫米～14506月～84O%左右。土壤和植被壤、潮土、紅壤等。武漢市植物區(qū)系屬中亞熱帶常綠闊葉林向北亞熱帶落葉闊葉林過渡的地帶。表水分布武漢市江河縱橫，河港溝渠交織，形成以長江為干流的浩大水網(wǎng)。全市水域面積達218725.8%7145億立方米，其中境內(nèi)將與徑流38億立方米，過境客水7107億立方米。全市湖泊庫塘眾多，總容量9.25億立方米。以上的根本地理環(huán)境要素打算了武漢的氣候屬性，使武漢市的輻射、溫度、降水、濕度、風等氣象要素產(chǎn)生隨時間和空間的規(guī)律的變化，并形成了本市獨特的農(nóng)業(yè)氣候特征。依據(jù)常年的觀測、記錄和統(tǒng)計，可以科學的對武漢的氣候進展有特點有目的的分析，以便于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的調(diào)整和進展。一、太陽輻射和日照武漢緯度29.58°～31.22°，地處長江中游江漢平原，全年太陽總輻射為4368000～4746000KJ/㎡，日照充分。輻射月份輻射12月份輻射123456789101112直接輻射散射輻射太陽輻射平均月總量輻射112741114101130082167626213200253625359310364682229127190487138902115118139436148457205065235738273911281312259010245351217081174531138046126332252176262559335147403364487112534937618320610033446208365018276948241450126088131279167574202382243556267469309160305017223104182509138474120725表2-1表2-1中列舉了武漢市1951年至1980年30年的逐月直接輻射平均值、散射輻射平均值和總輻射平均值。依據(jù)該表作太陽輻射直方圖2-1。太陽輻射、光合有效輻射直方圖太陽輻射、光合有效輻射直方圖700000月600000·500000㎡/J400000K/300000量202300射輻1000000123456789101112直接輻射散射輻射總輻射圖2-12-17121月漸漸向77月向12月遞減至最小值。圖呈波峰形，其中7月與8月輻射量差值小，而8月與9月輻射量差值大，說明由于直接輻射下降的原因，武漢市的9月輻射突減。武漢市直接輻射最大月為611月向6月，6月向12月遞增和遞減。7月和8月的總輻射值由散射輻射的大幅增加所彌補，這主要是由于武漢地表水量豐富，夏季〔7、8月〕表水蒸發(fā)量大，再加上此時大多植物到達生長最旺盛期，葉面蒸騰量大，使大量水汽在大地上空聚攏，云量增多，致使直接輻射減弱，散射輻射增加，從而造成直接輻射值變化和總輻射值變化形成差異，則散射輻射的月平均最大值消滅在夏季末。光合有效輻射〔PAR〕所占太陽輻射的比例隨太陽高度角的增大或云量增多散射輻射增加而增加，約為總輻射的50%,變化趨勢與總輻射全都。它直接表現(xiàn)出輻射對植物生理活動特別是光合作用的影響。光合有效輻射最大月也反映出植物進展光合作用等生理活動的強度，因此，武漢市大多數(shù)植物的最活潑期在6月至8月。日照由圖2-11500小時到2023我國累年日照時數(shù)分布圖〔引自國家氣象信息中心〕武漢農(nóng)業(yè)氣候分析〔圖中紫色標記處為武漢所在地〕1-2依據(jù)圖2-3分析，武漢市全年日照月平均最大值消滅在8月，最小值消滅在3月，〔8月〕。消滅如圖光照走勢主要有以下兩個緣由：，即日照時數(shù)增加，造成日照時數(shù)在8月遞增至最大，從9月向3月遞減至最小。日照時數(shù)變化與太陽直接輻射變化走勢大致一樣，因此最大值消滅在8月。但是由于武漢市3縮短，到達最小值。-6-武漢農(nóng)業(yè)氣候分析武漢農(nóng)業(yè)氣候分析--9-逐月日照百分率直方圖(51-80年)逐月日照百分率直方圖(51-80年)706050%/40分百30日201001234567891011122-3二、氣溫氣溫年變化及月變化分析武漢氣溫按月平均變化變化主要受地理位置和下墊面性質(zhì)因素影響。1〕武漢年平均氣溫在15.817.51934年8月10日消滅極端最高氣溫41.3℃，于1977年1月30日消滅極端最低氣溫-18．1℃〔表3-1〕。武漢氣溫資料〔51-80累年平均〕月份123456789101112351016.121.325.728.828.323.317.511.15.4平均最高溫度℃7.89.714.620.825.830.13332.928.322.916.410.5平均最低溫度℃-0.91.36.212.117.52225.424.719.513.37.11.4極端最高溫度℃24.224.929.933.13637.838.739.436.834.429.823.3極端最低溫度℃-18.1-14.8-5-0.37.214.217.317.510.11.3-7.1-10.13-1至最大值，然后從8月向1月遞減至最小值，呈現(xiàn)出規(guī)律的周期性變化〔圖3-1〕。武漢氣溫年變化曲線圖武漢氣溫年變化曲線圖3530℃25/度20溫均平15月105012345678910113-1上半年氣溫日較差總體是減小的趨勢，下半年是上升的趨勢，總的看，常年中的氣溫日較差變幅不大〔圖3-2〕。來劃分海洋降水變率大；同時武漢秋溫高于春溫，帶有海洋性氣候顏色。武漢市逐月氣溫變幅圖〔51-80武漢市逐月氣溫變幅圖〔51-80〕1210℃8差6日溫4201234567891011123-2武漢月最高、最低溫及氣溫日較差年變化月份月份123456789101112平均最高溫度℃7.89.714.620.825.830.13332.928.322.916.410.5武漢農(nóng)業(yè)氣候分析℃-0.91.36.212.117.52225.424.719.513.37.11.4氣溫日較差℃8.78.48.48.78.33-38.17.68.28.89.69.39.15)武漢氣溫按年呈現(xiàn)不規(guī)章起伏變化，但總的來說從1951年到2023年呈緩慢上升趨勢〔圖3-3〕。3-3-10-武漢農(nóng)業(yè)氣候分析武漢農(nóng)業(yè)氣候分析--17-溫度四季的劃分6侯，取侯中點在讀出對應溫度值，作為侯平均氣溫〔2-2〕，得出武漢季節(jié)劃分關鍵月的侯平均溫度。依據(jù)我國溫度四季劃分體系，侯平均溫度低于10℃為冬季，高于22℃為夏季，介于10℃～22℃之間為春季或秋季，由此劃分出武漢的四季時段〔2-4〕3月至5月為春季，5月到9月為夏季，9月到11月為秋季，11月到3月為冬季。總的來說是夏冬兩季長，約為四個月，春秋兩個過渡季節(jié)較短，大約為2個月。侯侯平均溫度/℃12345637.38.18.99.810.611.5518.619.720.821.822.723.5925.724.923.923.122.121.1111412.911.9119.98.83-4季節(jié)起始終止春319519夏520930秋9231122冬11223183-5積溫順農(nóng)業(yè)指標溫度積溫在農(nóng)業(yè)中的應用廣泛，可以為作物引種供給科學依據(jù)，推測職務的生長發(fā)育以及為病蟲害的預報供給依據(jù)；分析氣候條件，為制定作物布局供給依據(jù)。1〕溫度大于5℃，早春作物開頭播種，喜涼作物開頭或停頓生長，多數(shù)樹木開頭萌5℃積溫得到，武漢多數(shù)植物的種子從2月15日左右開頭萌芽、進入生長期，生長時間持續(xù)約306天，到12月18日左右停頓。〔表2-6〕。始日：2始日：215終日：1218持續(xù)日數(shù)：306月份23456789101112總計活動積溫89.3280.5440639774864846699525270.6117.95545.3有效積溫14.3130.5290489624714696549375180.327.940903-6長，代表多數(shù)植物進入了生長活潑期。把武漢一年內(nèi)大于10℃的逐日平均氣溫按月累計作和，可以反映出當?shù)刈魑锏幕顫娚L始日和終日。通過積溫計算知道，武漢大多數(shù)植物開頭生長的日期約為3月1911月22期持續(xù)達248天〔表2-5〕。始日：3始日：319持續(xù)日數(shù)：248月份34567891011總計活動積溫119.9440639774864846699525270.65177.5有效積溫有效積溫9.914033947456454639922550.62747.53-7與降溫的快慢緩急，用于分析有利作物生長發(fā)育的氣侯條件，以到達較準確的推斷作物的生長季的目的，便利生產(chǎn)者進展春耕播種、防寒凍防旱澇等一系列農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動。四、降水武漢屬北亞熱帶季風性潮濕氣候，常年雨量豐沛，年降水量115O毫米～1450毫米；降雨集中在每年6月～8月，約占全年降雨量的4O%左右。降水是形成武漢地方性氣候的關鍵因素，打算當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動。降水年變化將武漢51至80年的降水量按年累計，按月平均，得到武漢逐月降水直方圖〔圖4-1〕。由圖可知，武漢市一年中6月降水最豐，12月降水最少。其它各月降水狀況1月向66月向12水向夏半年漸漸增多的趨勢，說明武漢降水存在隨時間的安排性。武漢逐月降水直方圖〔51-80累年平均〕武漢逐月降水直方圖〔51-80累年平均〕450.0400.0350.0m量水降300.0250.0200.0150.0100.050.00.01234567891011124-1降水的季節(jié)性安排武漢夏季降水多于冬季，夏半年多于東半年，降水按季節(jié)安排，即武漢冬季枯燥4-1，武漢夏季降水明顯多于其它三季，是多數(shù)植物的生長旺盛期；冬季降水最少，植物多停頓生長或進入休眠期。每月平均降水量及各季降水安排狀況月1234567891011122.874.868.2511.5213.3217.2312.859.836.276.314.152.53/%33.6156.37100.87131.31163.31192.47110.4591.6267.4482.3638.2525.23/mm季降季降水量/mm率/%370.2974.1668.0300.616.042.128.913.04-1氣候表現(xiàn)武漢的降水變化規(guī)律使武漢每年4月進入梅雨季，降水增多；進入6月即進入了1954年和1969年均到達500mm9月之后，降水明顯削減，降水量的降幅大于溫度降幅，使得此進入11月后，降水漸漸減至最小值，氣候枯燥陰冷。降水變率依據(jù)圖4-2所示武漢市1951年之1980水波動幅度最大，格外不利于各種作物的生長、開花和結實。逐月降水變率曲線圖逐月降水變率曲線圖2.502.00〕〔率變%1.501.000.500.001234567891011124-2附：月各月平均降水變率〔51-80〕月各月平均降水變率〔51-80〕1234567891011122.710.922.352.180.852.280.431.810.467.001.621.882.141.070.412.161.602.432.791.410.071.882.623.102.011.931.312.771.621.492.310.931.331.541.781.201.940.582.900.560.440.542.932.663.192.632.071.722.451.670.602.042.130.692.690.972.663.293.162.111.192.880.112.010.711.712.512.183.202.843.202.880.552.062.271.501.711.320.041.712.922.641.571.440.191.863.160.011.373.192.031.130.710.222.811.541.630.010.020.000.010.010.030.030.020.020.000.002.041.360.402.492.131.681.992.950.962.741.073.172.242.470.581.992.451.292.972.860.231.990.141.902.331.703.041.641.761.640.922.670.852.550.820.933.302.521.950.541.943.221.491.452.553.100.711.761.430.641.710.890.870.202.672.841.670.023.012.512.320.742.631.072.821.932.412.232.161.901.391.002.332.402.512.102.152.402.343.332.851.381.490.410.781.420.911.741.672.692.212.330.011.742.373.291.113.281.222.281.832.641.132.451.452.762.162.690.052.031.481.332.631.652.553.622.653.212.043.252.751.311.781.521.131.261.623.111.112.762.371.221.241.731.922.261.982.222.842.642.591.072.182.701.821.610.931.981.882.682.543.161.591.341.212.111.800.651.561.560.492.181.422.871.632.723.313.250.131.892.471.631.242.501.762.992.112.021.731.202.691.852.160.621.871.282.220.651.370.552.590.152.420.182.092.132.231.113.003.072.870.992.572.592.012.811.100.191.272.362.051.581.592.281.770.701.631.661.792.381.162.003.013.113.111.801.632.481.782.691.891.792.060.162.272.822.203.333.000.981.212.210.102.641.781.030.032.772.291.422.723.32月變均月變均率1.721.651.561.581.571.711.972.281.742.121.961.90五、農(nóng)業(yè)氣候生產(chǎn)力CO2四個根本氣候因子做出分析，以武漢的氣候條件來估算當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力，來有效反映作物生長和產(chǎn)量狀況。光合生產(chǎn)潛力假設溫度、水分、CO2、養(yǎng)分、群體構造等處于最適狀況，單位面積單位時間內(nèi)，武漢太陽輻射所打算的產(chǎn)量上限〔光合生產(chǎn)潛力〕Yd值的計算方法為：f(θ)==3.75/100000×ΣQ〔J/㎡〕·計算武漢光合生產(chǎn)潛力為181.25KJ/㎡a。表示當水、肥、氣到達抱負狀態(tài)時當?shù)氐墓夂袭a(chǎn)量。·光溫生產(chǎn)潛力CO2、水分、養(yǎng)分、群體構造等都處于最正確條件，計算光溫生產(chǎn)潛力Y2：Y2Yd·f(t)==0.375ΣQ·f(t)〔㎏/ha〕武漢從1951到1980年30年的月平均溫度是16.29℃，則喜溫植物的光溫生產(chǎn)潛力為503560