寧夏的氣候概況和特點
一、寧夏的氣候概況及特點
寧夏深居內(nèi)陸,位于我國西北東部,處于黃土高原、蒙古高原和青藏高原的交匯地帶,大陸性氣候特征十分典型。在我國的氣候區(qū)劃中,固原市南部屬中溫帶半濕潤區(qū),原州區(qū)以北至鹽池、同心一帶屬中溫帶半干旱區(qū),引黃灌區(qū)屬中溫帶干旱區(qū)。寧夏的基本氣候特點是:干旱少雨、風(fēng)大沙多、日照充足、蒸發(fā)強烈,冬寒長、春暖快、夏熱短、秋涼早,氣溫的年較差、日較差大,無霜期短而多變,干旱、冰雹、大風(fēng)、沙塵暴、霜凍、局地暴雨洪澇等災(zāi)害性天氣比較頻繁。
1、氣溫
寧夏年平均氣溫為5.3~9.9℃,呈北高南低分布(圖1)。興仁、麻黃山及固原市在7℃以下,其它地區(qū)在7℃以上,中寧、大武口分別是9.5℃和9.9℃,為全區(qū)年最高。寧夏冬季嚴(yán)寒、夏季炎熱,各地氣溫7月最高,平均為16.9~24.7℃,1月最低,平均為-9.3~-6.5℃,氣溫年較差大,達25.2~31.2℃。
2、降水
寧夏年平均降水量166.9~647.3毫米,北少南多,差異明顯(圖2)。北部銀川平原200毫米左右,中部鹽池同心一帶300毫米左右,南部固原市大部地區(qū)400毫米以上,六盤山區(qū)可達647.3毫米。
圖1 寧夏年平均氣溫分布圖(℃) 圖2 寧夏年平均降水量分布圖(毫米)
寧夏降水季節(jié)分配很不均勻,夏秋多、冬春少、降水相對集中。春季降水僅占年降水量的12%~21%;夏季是一年中降水次數(shù)最多、降水量最大、局部洪澇發(fā)生最頻繁的季節(jié);秋季降水量略多于春季,約占年降水量的16%~23%;冬季最少,大多數(shù)地區(qū)不超過年降水量的3%(圖3)。
圖3 寧夏全區(qū)平均降水量逐月變化圖
3、蒸發(fā)
寧夏各地年平均蒸發(fā)量1312.0~2204.0毫米,同心、韋州、石炭井最大,超過2200毫米;西吉、隆德、涇源較小,在1336.4~1432.3毫米之間(圖4)。蒸發(fā)量夏季最大,冬季最小。
圖4 寧夏年平均蒸發(fā)量分布圖(毫米)
4、太陽輻射及日照
寧夏海拔較高、陰雨天氣少、大氣透明度好,輻射強度高,日照時間長。年平均太陽總輻射量為4950~6100兆焦耳/平方米,年日照時數(shù)2250~3100小時,日照百分率50%~69%,是全國日照資源豐富地區(qū)之一。
5、風(fēng)
寧夏各地年平均風(fēng)速為2.0~7.0米/秒,賀蘭山、六盤山是寧夏年平均風(fēng)速的最大中心,年平均風(fēng)速分別為7.0米/秒和5.8米/秒,其次是麻黃山,年平均風(fēng)速為4.0米/秒;大武口、平羅一線是寧夏年平均風(fēng)速最小的地區(qū),為2.0米/秒左右。
全年大風(fēng)日數(shù)(極大風(fēng)速≥17.0米/秒,或者風(fēng)力>=8級的天數(shù))以賀蘭山和六盤山最多,在100天以上,其它地區(qū)在4~46天之間。春季各地大風(fēng)日數(shù)最多,平均風(fēng)速最大,冬夏次之,秋季大風(fēng)日數(shù)最少,平均風(fēng)速最小。
二、風(fēng)能和太陽能資源
1、風(fēng)能資源
寧夏風(fēng)能資源較為豐富,開發(fā)潛力大。寧夏風(fēng)能資源總儲量為2253萬千瓦,適宜開發(fā)的風(fēng)能資源儲量為1214萬千瓦。風(fēng)能資源季節(jié)變化明顯,大部分地區(qū)春季風(fēng)能較為豐富,冬季次之,冬、春季節(jié)為主要開發(fā)利用季節(jié)。
寧夏風(fēng)能資源一般劃分為4個區(qū)域:在賀蘭山、六盤山的山頂和山峰為風(fēng)能資源豐富區(qū);賀蘭山南端東側(cè)開闊區(qū)域、賀蘭山與桌子山之間的狹窄地帶、青龍山與羅山之間的狹窄地帶以及羅山、香山附近為風(fēng)能資源較豐富區(qū);鹽池縣麻黃山附近、惠農(nóng)、海原、興仁及涇源等地為風(fēng)能資源可利用區(qū);除上述三個區(qū)域外,大部地區(qū)為風(fēng)能資源貧乏區(qū),風(fēng)能利用價值不高。
2、太陽能資源
寧夏太陽能北部高于南部,從南部六盤山地區(qū)的4947.3兆焦耳/平方米增至中北部的6000兆焦耳/平方米。夏季太陽輻射最多,平均為1930兆焦耳/平方米;春秋兩季次之,平均為1456兆焦耳/平方米;冬季最少,平均為945兆焦耳/平方米。
三、農(nóng)業(yè)氣候資源
(一)熱量資源
1、無霜期:寧夏無霜期平均為105~163天,其中寧夏平原144~163天,固原市、鹽池、陶樂及賀蘭山區(qū)105~139天。無霜期的年際變化很大,最長無霜期128~193天,而最短無霜期僅為81~138天。
2、界限溫度及積溫:寧夏日平均氣溫穩(wěn)定通過0℃初日出現(xiàn)在3月上旬至4月中下旬,同心、中寧最早,為3月8~10日;賀蘭山、六盤山最遲,為4月18~23日。日平均氣溫穩(wěn)定通過0℃終日在11月上旬至11月中旬,南部早于北部。日平均氣溫穩(wěn)定在0℃以上日數(shù)165~298天,中北部平原及清水河流域較長,在250天左右;賀蘭山區(qū)、中衛(wèi)南部的香山地區(qū)、海原南部、西吉北部的山區(qū)及六盤山區(qū)較短,在220天以下。≥0℃積溫為1400~3800度•日,同心清水河流域、鹽池東部及引黃灌區(qū)較高,為3600~3800度•日;賀蘭山、六盤山最低,只有1400~1500度•日(圖7)。
圖7 寧夏各地年≥0℃積溫分布圖 圖8 寧夏各地年≥10℃積溫分布圖
寧夏日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃初日出現(xiàn)在4月中旬末至5月上中旬,終日在9月中下旬至10月上旬;日平均氣溫穩(wěn)定在10℃以上日數(shù)為41~170天,≥0℃積溫518~3200度•日(圖8)。
寧夏全區(qū)負(fù)積溫(日平均氣溫≤0℃時的溫度累計稱為負(fù)積溫,用以衡量冬季寒冷的程度)為-1000~-400度•日,石嘴山北部、陶樂、中衛(wèi)南部香山地區(qū)、鹽池中北部、海原西南部、西吉、固原為負(fù)積溫絕對值較高地區(qū),為-650~-700度•日,賀蘭山及六盤山區(qū)最大,在-1000度•日以下;引黃灌區(qū)及同心、彭陽為負(fù)積溫絕對值相對較小地區(qū),在-400度•日以上。
(二)降水資源
寧夏年平均降水量166.9~647.3毫米,自南向北遞減,形成自南向北的冷濕組合過渡到暖干組合。農(nóng)作物生長季(3~10月)降水量約占年降水量的90%,引黃灌區(qū)為180~200mm,中部干旱帶的鹽池、同心一帶240~250mm,固原市在400mm以上。
四、主要氣象災(zāi)害
由于特殊的環(huán)境和氣候條件,寧夏旱、澇、冰雹、大風(fēng)、霜凍、沙塵暴以及小麥干熱風(fēng)、水稻低溫冷害等氣象災(zāi)害經(jīng)常交替出現(xiàn),給各行各業(yè)尤其是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民群眾生活帶來嚴(yán)重影響。特別是干旱、洪澇、冰雹、大風(fēng)、霜凍等氣象災(zāi)害,幾乎年年都有發(fā)生,是制約寧夏區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。
干旱是寧夏分布最廣,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響最大的災(zāi)害。主要分布在鹽池、同心及固原市北部地區(qū),其特點是受災(zāi)面積廣,干旱持續(xù)長。春、夏、秋季都有干旱發(fā)生,以春旱及春夏連旱最多,秋旱及夏秋連旱次之,春夏秋連旱較少。近50年來平均每1.2年就發(fā)生一次旱災(zāi)。歷史上出現(xiàn)過1957、1962、1965、1974、1991、1995、1997、2000、2005年及2007年等大旱,中小旱和局部干旱幾乎每年都有發(fā)生。每次大旱都會造成農(nóng)業(yè)的嚴(yán)重減產(chǎn)(局部地方絕產(chǎn))和牲畜死亡以及人畜嚴(yán)重缺水。
洪澇是寧夏經(jīng)常出現(xiàn)的自然災(zāi)害,常常造成農(nóng)業(yè)、水利等嚴(yán)重?fù)p失甚至威脅人民生命安全,還加劇水土流失,對生態(tài)環(huán)境造成破壞。同時,洪澇也是一種可以充分利用的資源,有效攔截蓄集,可以減輕干旱的威脅。主要由汛期暴雨和冬春季黃河凌汛引起。暴雨引發(fā)的洪澇災(zāi)害主要分布在固原市南部陰濕區(qū)及賀蘭山區(qū),沿山多于平原,多發(fā)生在暴雨集中的6~9月,在5月及10月也時有發(fā)生。由黃河凌汛造成的洪澇主要影響沿黃各地,多出現(xiàn)在初冬及早春黃河封河、開河期。
大風(fēng)、沙塵暴是寧夏較常見的氣象災(zāi)害,常常摧毀農(nóng)業(yè)設(shè)施及公共設(shè)施等,嚴(yán)重時還可摧毀建筑物、引發(fā)交通事故、造成機場關(guān)閉,對精密儀器、精細(xì)化工等也有著嚴(yán)重的破壞性影響。寧夏春季大風(fēng)最多,秋末冬初次之。大風(fēng)災(zāi)害北部多于南部,山頂、峽谷、空曠的地方多于盆地。沙塵暴以鹽池、同心最多,出現(xiàn)最多的季節(jié)是春季。研究表明寧夏沙塵暴總的趨勢是減少的,但近年來沙塵暴強度有增強的趨勢。
冰雹也是對寧夏農(nóng)業(yè)危害較為嚴(yán)重的氣象災(zāi)害之一,且每年都有不同程度的發(fā)生。冰雹局地性強、季節(jié)性明顯、來勢急、持續(xù)時間短,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)危害嚴(yán)重,猛烈的冰雹打毀莊稼,損壞房屋,人被砸傷、牲畜被砸死的情況也時有發(fā)生。冰雹一般發(fā)生于3~10月,主要集中在6~9月。具有南部多、北部少,山區(qū)多、丘陵和平原少,迎風(fēng)坡多、背風(fēng)坡少等分布特點。主要集中出現(xiàn)在南部六盤山東西兩側(cè)以及北部的賀蘭山區(qū)。
霜凍是寧夏常見的氣象災(zāi)害,多發(fā)生在春季農(nóng)作物幼苗期和果樹開花期,有時也發(fā)生在秋季收獲季節(jié)。寧夏霜凍以六盤山系、賀蘭山脈高寒地區(qū)出現(xiàn)次數(shù)最多,其次為銀川以北、鹽池、中衛(wèi)和固原市大部,出現(xiàn)次數(shù)最少的是銀川以南地區(qū)的永寧、吳忠、青銅峽等地。一般年份春霜凍重于秋霜凍,但特殊年份秋霜凍重于春霜凍,特別是南部山區(qū)更為明顯。
低溫冷害主要是寧夏水稻生長期內(nèi)發(fā)生異常低溫而造成水稻嚴(yán)重減產(chǎn)的一種災(zāi)害。主要發(fā)生在7~8月,一般由于長期陰雨,造成氣溫低于作物正常生長所需的溫度,影響抽穗揚花、授粉,致使空秕率增加,產(chǎn)量下降。
干熱風(fēng)是一種高溫、低濕并伴有一定風(fēng)力的大氣干旱現(xiàn)象,是影響寧夏小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要氣象災(zāi)害之一。干熱風(fēng)一般可造成小麥減產(chǎn)5%~10%,個別危害嚴(yán)重年份減產(chǎn)可達20%以上。干熱風(fēng)主要發(fā)生在6月上旬~7月上旬,每年都有不同程度的發(fā)生。發(fā)生最多的地區(qū)為鹽池、同心干旱地區(qū),其次為銀川平原和西海固半干旱區(qū),隆德、涇源陰濕地區(qū)最少。
雷電災(zāi)害是“聯(lián)合國國際減災(zāi)十年”的最嚴(yán)重的十種自然災(zāi)害之一。寧夏的雷暴主要集中在南部六盤山東西兩側(cè),一般發(fā)生在3月下旬至10月下旬,主要集中在6~8月。發(fā)生雷擊事故時往往造成人員傷亡及電氣、通訊設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞。雷電對航空、國防、電力、通訊、郵電、化工、石油、交通、建筑、林業(yè)等領(lǐng)域造成嚴(yán)重的威脅。
五、寧夏氣候變化的事實
在全球變暖的大背景下,寧夏近百年的氣候也發(fā)生了明顯變化。20世紀(jì)30年代以前寧夏北部年平均氣溫波動較小,30年代初進入明顯上升階段,40年代中期達最高值,以后下降,50年代中期到60年代中期氣溫有所回升,從80年代初又進入顯著上升階段。與我國總體氣溫變化趨勢基本一致。
近50多年來寧夏氣候變暖的趨勢尤為明顯(圖16)。與20世紀(jì)60年代相比,2001~2009年寧夏年平均氣溫升高了1.5℃。冬季增溫最明顯,全區(qū)平均增幅達2.4℃。從地域分布看,引黃灌區(qū)升溫最為顯著,年平均氣溫升高近1.7℃,南部山區(qū)增幅相對較小。自1961年以來,寧夏出現(xiàn)了17個暖冬(以1971~2000年為標(biāo)準(zhǔn)氣候值),其中15個出現(xiàn)在1986年以后,2008/2009年冬季為1961年以來第十七個暖冬,也是近50年來最暖的冬季。
圖16 1961~2009年寧夏年平均氣溫變化曲線圖
20世紀(jì)60年代以來寧夏年降水量略微減少,但秋季降水呈顯著下降趨勢,在1978年發(fā)生氣候突變,突變后降水減少近33%,尤其中部干旱帶減少34%。進入21世紀(jì)以來,秋季降水又有所增加(圖17、圖18)。
圖17 1961~2009年寧夏年降水量變化曲線圖
圖18 1961~2009年寧夏秋季降水量變化曲線圖
隨著全球變暖,寧夏極端天氣與氣候事件發(fā)生的頻率和強度出現(xiàn)了明顯變化:旱澇災(zāi)害并發(fā),極端干旱事件頻率及范圍明顯增加;暴雨頻次增多,且出現(xiàn)時間提前,結(jié)束期后延;霜凍、寒潮增強;熱干風(fēng)出現(xiàn)次數(shù)及強度增加。近年,寧夏沙塵暴頻次雖明顯下降,但強沙塵暴次數(shù)卻在增加;極端高溫時有發(fā)生,暖冬頻繁。
六、應(yīng)對氣候變化、充分開發(fā)利用氣候資源,發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的對策建議
(一)進一步提高氣象防災(zāi)減災(zāi)能力
在全球氣候持續(xù)變暖的大背景下,寧夏各類極端天氣氣候事件更加頻繁,氣象災(zāi)害造成的損失和影響不斷加重。因此,建議:
1、進一步加快建立“監(jiān)測預(yù)報、預(yù)警服務(wù)、風(fēng)險評估、應(yīng)急處置、應(yīng)對防范”有機統(tǒng)一的氣象防災(zāi)減災(zāi)工作機制,完善“政府主導(dǎo)、部門聯(lián)動、社會參與”的氣象災(zāi)害防御體系。
2、加快建設(shè)和完善氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng),充分發(fā)揮各種媒體和手段在防災(zāi)減災(zāi)中的重要作用,提高重大氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警和信息發(fā)布的時效性,擴大覆蓋面。
3、加強氣象災(zāi)害易發(fā)地區(qū)特別是氣象災(zāi)害抵御能力較弱的農(nóng)村地區(qū)氣象災(zāi)害防御能力的建設(shè)。重點加強氣象災(zāi)害應(yīng)急聯(lián)系人隊伍和鄉(xiāng)村氣象災(zāi)害信息員隊伍建設(shè),在各鄉(xiāng)、鎮(zhèn)建設(shè)農(nóng)村氣象服務(wù)信息站,逐步形成鄉(xiāng)鄉(xiāng)有分管領(lǐng)導(dǎo)、有氣象信息服務(wù)站、有氣象協(xié)理員、有應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案、有預(yù)警信息接收設(shè)備,村村有氣象信息員和預(yù)警信息接收設(shè)備的農(nóng)村氣象災(zāi)害防御體系。
4、進一步加強人工影響天氣工作。制約寧夏經(jīng)濟的問題是干旱、水資源短缺問題,因此要加強抗旱減災(zāi)、空中水資源開發(fā)利用、生態(tài)環(huán)境保護等多領(lǐng)域并舉的資源性人工增雨作業(yè)工作,增強主動應(yīng)對與防范氣象災(zāi)害的能力和水平。
(二)加快開發(fā)利用氣候資源
加快寧夏風(fēng)能、太陽能等氣候資源的開發(fā)利用,促進節(jié)能減排,積極應(yīng)對氣候變化,更好地滿足經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的需要。
1、加快風(fēng)能、太陽能資源監(jiān)測網(wǎng)建設(shè)。在風(fēng)能資源豐富區(qū)建設(shè)風(fēng)能觀測塔,在太陽能資源豐富區(qū)建設(shè)太陽輻射觀測站,對已建風(fēng)能、太陽能觀測站要統(tǒng)一納入全區(qū)風(fēng)能、太陽能監(jiān)測網(wǎng)系統(tǒng),建立較為完善的風(fēng)能、太陽能資源監(jiān)測網(wǎng),統(tǒng)一監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范監(jiān)測儀器設(shè)備,實現(xiàn)監(jiān)測資料統(tǒng)一管理,統(tǒng)籌使用。
2、加強風(fēng)能、太陽能開發(fā)利用的管理。風(fēng)能、太陽能資源必須要按照自治區(qū)新能源開發(fā)利用規(guī)劃進行合理、有序地開發(fā)利用,防止出現(xiàn)對資源無序濫用現(xiàn)象。
3、加強風(fēng)能、太陽能資源的普查、評估和區(qū)劃。對重點地區(qū)進行區(qū)域高分辨率精細(xì)化詳查和可利用資源的評估,建立監(jiān)測資料均一化分析和質(zhì)量控制平臺,形成完整的風(fēng)能、太陽能資源數(shù)據(jù)庫,重新進行風(fēng)能、太陽能資源的區(qū)劃,結(jié)合自治區(qū)風(fēng)能、太陽能開發(fā)利用發(fā)展目標(biāo),制定優(yōu)先開發(fā)順序。
(三)大力發(fā)展避災(zāi)農(nóng)業(yè)
1、培育抗旱、抗熱、抗病和晚熟品種
選育抗熱、抗旱、抗病蟲品種,注重培育中晚熟品種。加強冬麥品種抗干熱風(fēng)、抗病蟲能力。培育抵御低溫冷害和稻瘟病的中晚熟水稻品種。選育抗旱、矮桿、抗病蟲玉米品種,注重馬鈴薯抗高溫品種選育。
2、種植結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略調(diào)整
(1)冬麥北移。灌區(qū)實施冬麥全面改制,調(diào)整灌溉制度,推廣多種形式的復(fù)種與間作套種高產(chǎn)模式,充分發(fā)揮氣候變暖帶來的資源優(yōu)勢。(2)壓夏增秋。大力實施種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,減少夏糧面積,增加秋糧面積。山區(qū)壓減春麥面積,發(fā)展冬麥、玉米、馬鈴薯。(3)大力發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)。大面積發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè),提高應(yīng)對突發(fā)性氣象災(zāi)害的能力。
3、提高農(nóng)業(yè)氣候資源利用率
(1)調(diào)整播期。春小麥播期可提早10天,減輕干熱風(fēng)的影響。玉米播期適當(dāng)提早。水稻插秧可提早到5月上旬。中南部馬鈴薯播期適當(dāng)提前可增產(chǎn)10%~15%。(2)提高復(fù)種指數(shù)。小麥可由麥套玉米逐漸改為冬麥復(fù)種玉米,冬麥復(fù)種早熟插秧稻,即冬麥復(fù)種玉米或插秧稻、春麥套種玉米的兩年輪作和倒茬,實現(xiàn)1年兩茬,可大幅度增產(chǎn)。(3)擴種晚熟品種或生育期長的作物。氣候變暖有利于擴大喜溫作物中晚熟品種的種植區(qū)域。
4、發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)
推廣秋覆膜,增加抗春旱能力,可大幅度增產(chǎn);壓砂瓜種植技術(shù)使干旱山區(qū)有了穩(wěn)定、可觀的收入,應(yīng)保持發(fā)展勢頭;推廣滴灌、噴灌和低壓管灌等節(jié)灌技術(shù),節(jié)約灌溉用水,支撐更大面積的種植區(qū);大力實施窯窖集水補灌技術(shù),使作物順利度過春旱而穩(wěn)產(chǎn);發(fā)展灌溉農(nóng)業(yè),加大水利工程建設(shè)力度,對水庫清淤加固,提高灌溉保障和抵御暴雨的能力。
5、加強氣候變化預(yù)測和災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警,防御農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害
加強氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè),實現(xiàn)農(nóng)、水、氣象、國土資源、林、植保、民政、救災(zāi)等部門信息共享,提升防災(zāi)減災(zāi)能力。
6、發(fā)展農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害保險
適時開展農(nóng)業(yè)災(zāi)害保險,加強氣象災(zāi)害監(jiān)測評估和災(zāi)害風(fēng)險評估,保障我區(qū)避災(zāi)農(nóng)業(yè)、特色農(nóng)業(yè)和設(shè)施農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
7、發(fā)展高收益特色農(nóng)業(yè)和牧草產(chǎn)業(yè)
發(fā)展枸杞、釀酒葡萄、壓砂瓜、長棗、粉用馬鈴薯、油葵、設(shè)施農(nóng)業(yè)是應(yīng)對氣候變化、提高經(jīng)濟收入的重要舉措。
大力發(fā)展草地農(nóng)業(yè),實施草原封育,建設(shè)人工飼草基地,可以效恢復(fù)草原植被,提高肉畜生產(chǎn)能力。