武汉农业气候.doc

武汉农业气候

分析报告

华中农业大学植物科学技术学院
植物保护0902邓盼
2009301200602

一、概况
　 武汉市位于江汉平原东部，是湖北省的省会。其位于东经113°41′-115°05′，北纬29°58′-31°22′。　
武汉属北亚热带季风性湿润气候区有雨量充沛、日照充足、四季分明特点。年均气温15.8℃-17.5℃，一年中，1月平均气温最低，3.7℃；7、8月平均气温最高，28.7℃，夏季极长达133天。由于武汉处于北纬30度，夏季正午太阳高度可达83°，居于内陆、距海洋远，周围地形如盆地、集热容易散热难，河湖多、晚上水汽多，加上城市热岛效应和伏旱时副高控制，因而城区气温最高可以达到42℃，十分闷热。极端气温最高44.5℃，初夏梅雨季节雨量较集中，年降水量为1100毫米左右。武汉≥5。C活动积温在6000℃*d左右，年无霜期240天左右，年日照总时数2000小时左右。
二、太阳辐射和日照
太阳辐射能是地面能量的主要来源，也是大气中一切物理现象和物理过程的基本动力，因此太阳辐射是气候形成的首要因素。
1．太阳辐射的年变化
通过武汉地区1971-2000年间的太阳直接辐射、散射辐射的统计资料，并计算其光和有效辐射，作武汉地区逐月太阳辐射的直方图，如下图所示:

1．太阳辐射的年变化
通过武汉地区1971-2000年间的太阳直接辐射、散射辐射的统计资料，并计算其光和有效辐射，作武汉地区逐月太阳辐射的直方图，如下图所示:
从图1可以看出太阳直接辐射量在1月份最少，随着太阳高度角的增大，太阳辐射量逐渐增加，在7月份是达到最大，7月份以后，随着太阳高度角的减小，太阳辐射量逐渐降低。
通过比较发现，太阳散射辐射与太阳直接辐射有同步效益，在5月份—8月份散射辐射量较大，在1月份最小，但最大散射辐射量在6月份，这主要是因为太阳散射辐射除了与太阳高度角有关，还受大气透明度、大气质量数等的影响，而武汉地区的降水量在6月最大（武汉地区的降水情况见图5）。
太阳辐射中对植物光合作用有效的光谱成分称为光合有效辐射。从图5中可以看出光和有效辐射量与太阳直接辐射量变化完全一致在1月份最小，7月份最大。
2.日照时数和日照百分率
武汉地区逐月日照时数和日照百分率如表1所示：
表1 武汉地区逐月日照时数和日照百分率
月份
日照时数（h）
日照百分率（%）
1
104.1
33
2
105.4
34
3
115.6
31
4
151.2
39

5
181.8
43
6
179.9
43
7
232.7
54
8
241.2
59
9
174.1
47
10
161.6
46
11
144.3
46
12
136.5
43
武汉地区处于北纬30°附近，处于北回归线以北，在6—7月份是太阳直射北回归线，可照时数最大，但6—7月份是武汉地区的雨季，所以日照时数8月份最大，8月份以后，太阳直射点向南移动，可照时数减少，日照时数也随之减少。12—1月份太阳直射南回归线，可照时数最小，日照时数也最小。
根据武汉地区的逐月日照百分率，作日照百分率折线图如图2所示：

从图2可以看出，武汉地区8月份的日照百分率最大，这主要是因为8月份晴朗天气较多，就算降雨也比较集中和迅速；而1、2、3月份比较低，主要是这三个月受雨雪天气的影响，而且也受大雾天气影响，阴霾多云天气较多。
三、气温
气温是表示空气冷热程度的物理量，大气温度状况是决定天气变化的重要因子之一。
1.气温的年变化
根据武汉地区1971—2000年间的每月平均气温绘制气温年变化曲线，如图3所示
从1—7月份，随着太阳直射点的北移，蒙古高压减弱，太阳高度角变大，可照时数变长，同时，受副热带高气压带的影响，1—7月份，武汉地区的温度逐渐升高，在7—8月份时达到最大。又因为武汉地区居于内陆、距海洋远，周围地形如盆地、集热容易散热难，河湖多、晚上水汽多，加上城市热岛效应和伏旱时副高控制，因而夏季气温较高。
8月份过后,由于武汉地区受蒙古高压和阿留申低压的影响，气压梯度力从大陆指向海洋，风从大陆吹向海洋，而蒙古高压为冷高压，故形成冬季季风，9月份以后气温骤降。
同时，太阳直射点南移，太阳高度角变小，日照时间变短，也造成了气温的下降，在1月份分时，气温达到最低。
武汉地区冬季寒冷，夏季炎热，这是多年观测统计得出的规律，但是有可能出现极端异常的天气，例如在某年的一月份出现了24.2。C的高温，而某年的7月份也出出现过17.8。C的低温。这些极端天气的出现给我们的农业生产造成了巨大的影响。
气温年较差是划分气候类型的重要依据，武汉地区1971—2000年间的气温月平均日较差和年较差如表2所示：
表2 武汉地区月平均日较差和年较差
月份
平均最高气温（。C）
平均最低气温（。C）
平均日较差
1
7.9
0.4
7.5
2
10
2.4
7.6
3
14.4
6.6
7.8
4
21.4
12.9
8.5
5
26.4
18.2
8.2
6
29.7
22.3
7.4
7
32.6
25.4
7.2
8
32.5
24.9
7.6
9
27.9
19.9
8
10
22.7
13.9
8.8
11
16.5
7.6
8.9
12
10.8
2.3
8.5
年较差 25.0
从表2可以看出武汉地区的月平均日较差变化不是很大，在8。C±1范围内。
根据武汉地区的月平均日较差，绘制气温变幅折线图，如图4所示：

从图4可以看出，从1月—3月份，太阳气温日较差逐渐增大，这主要是太阳直射点的北移，白昼时间开始增长，另外，气温日较差比较小，主要受阴霾多云天气的影响；4、5月份武汉地区晴朗天气较多，所以平均日较差较大；进入6月份，梅雨天气的到来，阴雨绵绵，日较差变小，7月份达到最小；梅雨季结束后，太阳直接辐射增强，武汉地势低洼，在夜间容易滞留冷空气，所以8—11月份日较差较大；进入12月份，受日照时间、风雪天气等的影响，气温日较差变小。
从图3可以看出，武汉地区四季气温变化明显，气温年较差约25。C，根据波兰学者Corczynski提出的大陆度计算公式，得到武汉的大陆度为K=63.34，故其具有大陆性气候。
2.根据气温四季划分
春夏秋冬，统称为四季。季节的划分，有天文季节、气候季节和自然天气季节。我国现在常用的气候四季是20世纪30年代张宝坤以候平均温度为指标划分的，故又称温度四季。候平均气温稳定降到10℃以下作为冬季开始，稳定升到22℃以上作为夏季开始，介于之间为春季或秋季。
根据武汉地区的气温年变化曲线，求出武汉地区候平均温度，如表3所示：
表3 武汉地区候平均温度
候
月
份

1
2
3
4
5
6
3月
8.1
9
10
10.9
11.7
12.6
5月
19.4
20.1
21.3
22.1
23
23.9
9月
25.9
25.2
24.3
23.4
22.3
21.6
11月
13.7
12.7
11.6
10.4
9.6
8.7
从表3可以看出，以候平均温度为指标划分，武汉地区的春季为3月11日—5月15日，夏季为5月16日—9月25日，秋季为9月26日—11月20日，冬季为11月21日—3月10日 。
武汉地区春季 66天，夏季 133天，秋季 56天，冬季 110天，很明显武汉春季和秋季持续时间短，而夏季和冬季持续时间长。
3.积温和农业指标温度
积温是某一时段内逐日平均气温累积之和。它是研究作物生长、发育对热量的要求和评价热量资源的一种指标。
根据武汉地区的年气温变化曲线，计算出各个月份的积温情况，如表4所示:
表4 武汉地区积温表
月份
≥5。C有效积温
≥5。C活动积温
≥10。C有效积温
≥10。C活动积温
1
0
0
0
0
2
22.4
162.4
0
0
3
158.1
313.1
3.1
158.1
4
354
504
204
354
5
523.9
678.9
368.9
523.9
6
621
771
471
621

7
734.7
889.7
579.7
734.7
8
722.3
877.3
567.3
722.3
9
552
702
402
552
10
393.7
548.7
238.7
393.7
11
192
342
42
192
12
31
186
0
0
总和
4305.1
5975.1
2876.7
4251.7
从武汉地区的年气温变化曲线图3）我们可以看出，12月25日至次年的2月7日，武汉地区日平均气温小于5℃，不适合喜凉作物的生长，此时，冬小麦0进入休眠期，停止生长；2月8日起，武汉地区日平均温度大于5℃，进入植物生长.季；3月14日开始，武汉地区日平均气温大于10℃，进入喜温作物的生长期，一直到11月21日，日均气温开始低于10℃，持续了253天；而到了12月25日左右，日均气温低于5℃，生长季结束，整个生长季共计321天.
一年中武汉地区大于等于10℃的有效积温为2876.7℃*d，大于等于5℃的有效积温达4305.1℃*d。
四、降水情况
1.降水的年变化
根据武汉地区1971-2000年间的降水情况，计算降水的季节分配和绘制月均降水量直方图，如表5和图5所示：
表5 武汉地区降水的季节分配
月份
平均降水量/mm
平均季节总量/mm
各季节占全年百分比/%
3
94.993
390.267
30.76%
4
131.107
5
164.167
6
225.003
526.95
41.54%
7
190.267
8
111.68
9
79.443
223.273
17.60%
10
91.983
11
51.847
12
26.03
128.183
10.10%
1
43.43
2
58.723

从图5可以看出，武汉地区的降雨的基本趋势是从1月份到6月份逐渐递增，6月份以后逐步下降，降水主要集中在夏季，夏季降水量占全年的比率达41.54% ，所以夏季容易发生洪涝灾害。6月中旬—7月中旬，副热带高气压带西北侧雨带在长江中下游徘徊，出现了梅雨季节。7月下旬以后，受副高控制，进入伏旱期，降水量减少；入秋以后，副高减弱，受蒙古高压影响，秋高气爽。入冬以后，受蒙古高压影响，降水量减少。
2.降水变率
降水变率，体现了一个地区降水情况的稳定性。根据武汉地区1970—2000年间，每月的平均降水情况，计算其月平均降水变率，如表6，并绘制逐月降水变率折线图，如图6所示: 表6 武汉地区月平均相对变率
月份
降水变率D/%

月份
降水变率D/%
1
46.03%

7
60.98%
2
53.48%

8
65.75%
3
37.66%

9
63.86%
4
41.12%

10
61.87%
5
32.93%

11
64.83%
6
42.45%

12
68.12%
年总降水量平均相对变率 18.95%
从图6可以看出，武汉地区不同年份的月降水变率变化比较显著，说明武汉地区的降水不稳定，其中7—12月份，降水变率较大。7、8月份副热带高气压带的移动速度每年情况不尽相同，导致武汉这两个月每年的降水情况变化较大；9月份以后，受蒙古高压影响，冷空气南下带来降水，每年情况变化也较大，所以降水变率也较大。
武汉地区的年降水变率为18.95%，变化并不大，这对农业生产非常有利，可以农作物生长发育所需水分。
3.干燥度
一地一定时段内的水面可能蒸发量与同期降水量的比值，叫做干燥度（K）。
K=W0/R
W0表示在当地气候条件下在地面或农田充分供水时的蒸发量，按一年的时间段计算，大约为大于10的活动积温的0.16倍。因此有：

农业上可将干燥度划分为以下等级：
K<0.99 湿润 1.0
1.54.0 干旱
五、农业气候分析
武汉地区地处北半球中纬度地带，属北亚热带季风性湿润气候区有雨量充沛、日照充足、四季分明特点。
近30年来，年均气温15.8℃-17.5℃，一年中，1月平均气温最低，0.4℃；7、8月平均气温最高，28.7℃，夏季极长达133天。年均降水量为1268.67毫米，且集中在6—8月份， 5℃的活动积温在5150℃左右，年无霜期240天左右，年日照总时数2000小时左右。
武汉地区光能资源充足，热量资源丰富，气温年较差较大，可进行多种植物轮作、套作。武汉地区夏季雨热同季，可利用这一气候资源优势，扩大水稻、玉米等喜温作物的种植，同时，但降水量并不稳定，应做好农田水利工作，防止洪涝灾害对农业造成的不利影响。
另外，武汉地区应大力发展高效的设施农业，推进现代化农业进程。
总之，武汉地区要充分利用气候资源优势，优化农业生产结构，提高农业产品质量，发展农业多种经营，适度种植柑橘、茶树、毛竹等经济作物，以适应国民经济和社会发展的多种需求。