山西杂粮及经济作物需水量与灌溉制度
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第二节 山西气候

山西属中纬度大陆性季风气候。按全国气候带划分,中南部属暖温带,内长城以北属温带。水汽主要来源于太平洋和印度洋。由于受恒山、太行山、中条山及吕梁山环绕、阻隔,使水汽环流受到影响。山西气候特点总的来说是:春季干旱多风,升温快,蒸发强;夏季降水集中,雨热同步;秋季降水骤减,降温迅速;冬季降水稀少,寒冷干燥。四季分明,光热资源比较丰富。水分资源不足,气象灾害多,“十年九旱,旱涝交错”。

一、气温

山西气温的分布与变化受地理纬度、太阳辐射和地形等条件的综合影响。气温比同纬度的华北平原偏低。全省绝大部分地区年平均气温为4~13℃,气温稳定在0℃以上的总积温为1000~3000℃,无霜期一般为80~205天。气温、积温与无霜期的分布均呈由南向北、由盆地向山区递减的规律。山西的温度条件,可以满足温带植物正常生长发育的需要。

一年中最低气温出现在1月,为-2~-15℃,极端最低气温为-44.8℃(1958年1月五台山顶)。最高气温出现在7月,为25~33℃,极端最高气温为42.7℃(1966年6月运城)。气温年较差大,一般为29~36℃,最大年较差高达52~66℃。

太阳光能是植物进行光合作用的能量源泉。山西光能资源比较丰富,全年实际日照时数为2200~2950h,日照百分率为51%~67%,年总辐射量(502~607)×103J/cm2

二、降水

山西降水量大部分地区为200~500mm。多年平均降水量(1955—2013年共58年系列均值,下同)为326mm。500mm等雨量线从东北繁峙馒头山到西南石楼县的西山,呈斜交分布。降水量分布呈由东南向西北递减的趋势,但与地形高程有密切关系。山西省典型站点多年平均降雨量如图1-4所示。

图1-4 山西省典型站点多年平均降雨量图(1955—2013年)

由于夏季风带来的暖湿气流是形成山西省降水的主要水汽来源,6—9月降水量占全年的70%以上,7—8月尤为集中,比重高达50%。降水量年季变化大,最大与最小比值可达3~4倍,且存在连续枯水年情况。表1-5为典型作物代表站多年降雨情况。降水量偏少,时空分布不均是造成山西水资源开发利用困难和“十年九旱”的主要原因。

表1-5 山西省杂粮及经济作物各站点气象资料汇总表(1955—2013年)

三、蒸发

山西省水面蒸发量大致在900~1300mm。饱和差、风速和温度是影响水面蒸发的主要气候因素。由于省境南北之间气温和饱和差的变化规律相反,南部气温高、饱和差小,北部饱和差大,气温低,两类气候因素对蒸发的影响相互抵消,故省境南北之间,水面蒸发无明显差异。如大于1300mm的高值中心,同时存在于晋西北平鲁、神池一带,沿黄河保德、岢岚、兴县、临县一带及运城盆地、中条山以南地区。水面蒸发受地形影响明显,省内芦芽山、关帝山、太岳山为小于900mm的低值区,五台山仅692.4mm,是省内水面蒸发最小区;中部大同、忻定、太原、临汾、运城等诸盆地存在大于1200mm的高值区。水面蒸发高值期为3—5月,占全年的比重达35%左右,此时正值少雨和作物播种、生长的需水季节,不利于农作物生长;汛期及汛后(6—11月)占全年55%~65%左右;冰期(12月至次年2月)仅占7%~10%左右。

四、干旱指数

干旱指数系多年平均水面蒸发量和多年平均降水量之比值,是反映水分余缺情况的指标。省内干旱指数变化在1.5~3.0之间,相当于半湿润区和半干旱区。干旱指数的地区分布由省境东南向西北递增,由盆地向山区递减。晋东南的漳河、卫河、沁河流域干旱指数小于2.0,晋西北地区则大于2.5;五台山、关帝山、芦芽山诸山区为小于1.5的低值区,而腹部诸盆地则多为大于2.5的高值区。