大同市2013年氣候特征分析及影響評估

張國勇 李海平 白海威 李靈芝

摘要利用大同市8個觀測站1981 ～ 2010 年氣象資料，分析2013年的氣候特征及影響評估。結果表明，2013年全市平均年降水偏多，氣溫略偏高，日照略偏少；無霜期偏短，大風沙塵天氣偏少；四季氣溫均偏高；冬、春季降水偏少，夏、秋季偏多；2013年極端氣候事件涉及7類氣象記錄，累計38站次突破歷史極值，氣象災害較多，干旱、暴雨洪澇、冰雹、大風、霜凍等主要天氣氣候事件對全市農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利、交通和旅游等行業(yè)造成一定的影響；2013年農(nóng)業(yè)氣象條件總體滿足作物生長需求，對2013年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)豐收起到了重要保障作用。

關鍵詞大同市； 氣候；特征分析； 影響； 評估

中圖分類號S161文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）23-07963-04

作者簡介高清蘭 （1968- ）， 女， 山西朔州人， 高級工程師，從事氣象和應用氣象研究。

收稿日期20140707氣候變化對全球的自然生態(tài)系統(tǒng)以及社會經(jīng)濟體系具有深遠影響[1]。20世紀90年代以來，在全球氣候變暖背景下，氣象災害呈明顯上升趨勢，對經(jīng)濟社會發(fā)展的影響日益加劇，且隨著我國社會經(jīng)濟發(fā)展進程的加快，氣象災害的風險越來越大，影響范圍也越來越廣[2]。 IPCC 第四次科學評估報告指出， 1906 ～2005 年全球平均氣溫升高了0.74 ℃，20 世紀后半葉的全球表面溫度可能是過去1 300 年中最高的[3]。由于全球氣候變暖，導致了極端天氣、氣候事件和重大自然災害的頻繁發(fā)生[4-7]，我國的氣溫上升趨勢與全球大體一致，但具有明顯的季節(jié)變化特征和不同的地域特征[8-14]。 大同市是山西省第二大城市，是華北地區(qū)重要中心城市，國家重要能源基地。地處中溫帶大陸性半干旱季風氣候區(qū)，由于受大陸性季風及復雜地形影響，市內(nèi)不同地區(qū)的氣候差異較大，氣象災害頻繁。冬春兩季寒冷干燥， 夏季多雨， 水熱分布極不均衡。大同也是屏障京津風沙的前哨， 具有重要的生態(tài)地理意義[15]。而2013年全市平均年降水偏多，四季氣溫均偏高。冬、春季降水偏少，夏、秋季偏多。極端氣候事件累計38站次突破歷史極值，氣象災害較多。 為此，筆者詳細分析大同市2013年氣候特征及影響評估，以期為該地區(qū)做好短、中、長期預報預測，以便更好地為氣候和氣候變化的研究以及防災減災措施等提供基本的科學事實和參考依據(jù)[2]。

1資料與方法

1.1資料來源氣象資料來源于1981～2013年大同市8 個觀測站（大同市、大同縣、陽高、天鎮(zhèn)、渾源、靈丘、廣靈、左云） 的觀測資料，四季劃分為冬季（上年12 月～2月）、春季（3～5月）、夏季（6～8月）和秋季（9～11 月）。

1.2方法及等級標準評價氣溫和降水的算法標準采用中國氣象局《全國氣候影響評價》的標準。 溫度異常的等級標準采用氣溫距平（△T）評價氣溫，即△T≥2 ℃、1.5 ℃≤△T<2.0 ℃、1.0 ℃<△T<1.5 ℃、-1.0 ℃≤△T≤1.0 ℃、-1.5 ℃<△T<-1.0 ℃、-2.0 ℃<△T≤-1.5 ℃、△T≤-2.0 ℃分別代表氣溫異常偏高、顯著偏高、偏高、正常、偏低、顯著偏低、異常偏低。月、季、年降水量異常的等級標準采用降水距平百分率（△R%=Y-YpYp×100%）劃分，即△R≥80%、50%≤△R<80%、20%<△R<50%、-20%≤△R≤20%、-50%<△R<-20%、-80%<△R≤-50%、 △R≤-80%分別表示降水異常偏多、顯著偏多、偏多、正常、偏少、顯著偏少、異常偏少。

22013年基本氣候概況

2.1氣溫2013年全市年平均氣溫為7.4 ℃，比歷年同期平均值偏高0.4 ℃，比2012年偏高1.0 ℃；8縣區(qū)年平均氣溫介于6.6～8.3 ℃，除市區(qū)偏低0.4 ℃外，其余各地偏高0.3～0.8 ℃。各季氣溫均偏高，其中4、7和10月平均氣溫偏低，其余月份偏高。全市年極端最高氣溫出現(xiàn)在靈丘，年極端最低氣溫出現(xiàn)在渾源和大同縣。

冬季，全市1～2月平均氣溫為-8.5 ℃，比歷年同期平均值偏高0.2 ℃；1月偏高0.1 ℃，其中上旬異常偏低6.4 ℃；2月偏高0.4 ℃；12月偏高0.8 ℃。春季，全市平均氣溫為9.5 ℃，比歷年同期平均值偏高0.9 ℃；3月異常偏高2.1 ℃，4月偏低1.5 ℃，5月異常偏高2.0 ℃。夏季，全市平均氣溫為21.0 ℃，比歷年同期平均值偏高0.2 ℃；6月偏高0.1 ℃，7月偏低0.2 ℃，8月偏高0.7 ℃。秋季，全市平均氣溫為7.1 ℃，比歷年同期平均值偏高0.1 ℃；9月偏高0.3 ℃，10月偏低0.4 ℃，11月偏高0.4 ℃。

2.2降水2013年全市年平均降水量為465.8 mm，比歷年同期平均值偏多20%，比2012年偏多31.7 mm；8縣區(qū)降水量介于437.4～505.3 mm，大部分縣區(qū)偏多2成左右。降水時空分布不均，冬、春季降水偏少，夏、秋季偏多；從月降水量分析，1、6、7和9月偏多，其余各月均偏少。

2.2.1冬季。全市1～2月平均降水量為3.0 mm，比歷年同1981 ～ 2013 年大同市年平均氣溫逐年變化1981～2013年大同市年平均降水量變化2013年大同市降水量距平分百分率空間分布

期平均值偏少39%；8縣區(qū)降水量介于0.3～4.6 mm，大部分地區(qū)偏少30%以上。從各月降水量分析，1月偏多21%，2月顯著偏少77%，12月異常偏少90%。

2.2.2春季。全市春季平均降水量為31.0 mm，比歷年同期平均值偏少51%，比2012年同期偏少46.6 mm（a）；8縣區(qū)降水量介于16.1～39.6 mm，均偏少30%以上，尤其是靈丘和廣靈偏少70%左右；春季各月降水均偏少，3、4、5月分別偏少55%、63%和44%；降水主要集中在3月中旬、4月上旬和5月下旬。 1981～2013年大同市春季（a）和夏季（b）降水量變化2.2.3夏季。全市夏季平均降水量為351.2 mm，比歷年同期平均值偏多47%，比2012年同期偏多100.1 mm，為1981年以來歷史同期第二高值，僅次于1995年（b）；8縣區(qū)降水量介于308.2～418.6 mm，大部分地區(qū)偏多40%以上。6月份全市平均降水量為98.5 mm，比2012年同期偏多44.1 mm，比歷年同期平均值偏多71%，為1981年以來歷史同期第一高值；大部分縣區(qū)偏多50%以上，尤其是市區(qū)、陽高、天鎮(zhèn)異常偏多102%～125%。7月份全市平均降水量為170.7 mm，比2012年同期偏多15.4 mm，比歷年同期平均值偏多77%，為1981年以來歷史同期第二高值；大部分縣區(qū)偏多50%以上，其中廣靈、左云分別異常偏多111%和160%。8月份全市平均降水量為82.0 mm，比2012年同期偏多40.6 mm，比歷年同期平均值偏少4%；市區(qū)、靈丘偏多26%，天鎮(zhèn)、渾源、廣靈偏少23%～28%。夏季降水主要集中在6月上旬、7月上中旬，分別異常偏多228%、198%和96%。

2.2.4秋季。全市秋季平均降水量為80.4 mm，比歷年同期平均值偏多2%，比2012年同期偏少19.7 mm；8縣區(qū)降水量介于34.9～112.7 mm，陽高、天鎮(zhèn)、左云偏少31%～58%，其余縣區(qū)偏多16%～34%。從各月降水量分析，9月偏多21%，10月偏少26%，11月異常偏少80%。秋季降水主要集中在9月上中旬及10月上旬。

2.3日照及大風2013年全市年日照時數(shù)介于2 595～2 845 h，年平均日照時數(shù)為2 703 h，比2012年偏多56 h，比歷年同期平均值偏少8 h。2013年全市平均大風日數(shù)為16.5 d，較歷年同期平均值偏少4.3 d，較2012年偏多2.7 d；8縣區(qū)年大風日數(shù)介于3～38 d，大風多集中在3～5和8月，全市年極大風速達28.3 m/s。2013年除廣靈外其余縣區(qū)不同程度出現(xiàn)沙塵天氣，揚沙日數(shù)介于0～6 d，市區(qū)、陽高最多；沙塵暴僅渾源出現(xiàn)2 d；浮塵僅天鎮(zhèn)出現(xiàn)1 d。

2.4霜凍及無霜期2013年全市大部分地區(qū)終霜凍、初霜凍出現(xiàn)偏晚，無霜期偏短。陽高、左云終霜凍分別出現(xiàn)在4月26日和5月10日，其余各地出現(xiàn)在5月20日；與常年相比，大同縣、陽高和左云偏早1～17 d，其余縣區(qū)偏晚4～8 d。全市初霜凍出現(xiàn)在9月25日，市區(qū)、陽高、廣靈與常年持平，其余縣區(qū)偏晚1～6 d。全市無霜期介于127～151 d，大同縣、陽高、左云偏多5～17 d，其余縣區(qū)偏少2～8 d。

32013年主要氣候事件及氣象災害

3.1極端氣候事件2013年極端氣候事件涉及7類氣象記錄，累計38站次突破歷史極值， 其中24站次突破建站以來氣象記錄，14站次突破近30年來氣象記錄。

3.1.1極端氣溫。2013年市區(qū)最低氣溫突破建站以來1月最低值及年極端最低氣溫。最高氣溫渾源突破建站以來1月最高值；市區(qū)、大同縣突破當?shù)亟?0年1月最高值；市區(qū)最低氣溫突破建站以來8月最低值。

3.1.2旬平均氣溫。 1月上旬全市平均氣溫異常偏低6.4 ℃，突破近30年歷史同期最低值；左云、靈丘突破近30年同期最低值，市區(qū)、大同縣、渾源和廣靈突破建站以來同期最低值。3月上旬左云平均氣溫異常偏高5.1 ℃，突破建站以來歷史同期最高值；8月中旬平均氣溫陽高突破建站以來歷史同期最高值，靈丘和廣靈突破當?shù)亟?0年同期最高值。

3.1.3月平均氣溫。 5月全市平均氣溫異常偏高2.0 ℃，突破近30年歷史同期極高值；大同縣、陽高、天鎮(zhèn)、左云、渾源均突破建站以來5月極高值。

3.1.4日降水量。 7月1日日降水量大同縣、左云均突破當?shù)亟ㄕ疽詠?月最大日降水量極值。

3.1.5旬降水量。 5月中旬全市平均降水量突破近30年歷史同期極小值。6月上旬降水量陽高突破建站以來歷史同期極大值、渾源突破近30年歷史同期極大值；下旬降水量天鎮(zhèn)突破建站以來歷史同期極大值。7月上旬全市平均降水量突破近30年歷史同期極大值，市區(qū)、大同縣、左云、廣靈突破當?shù)亟ㄕ疽詠須v史同期極大值。

3.1.6月降水量。6月全市平均降水量突破近30年歷史同期極大值。7月降水量左云、廣靈均突破當?shù)亟ㄕ疽詠須v史同期極大值。

3.1.7季降水量。 夏季降水量市區(qū)和左云均突破當?shù)亟?0年歷史同期極大值。

42卷23期高清蘭等大同市2013年氣候特征分析及影響評估3.2主要氣象災害

3.2.1干旱。3月降水偏少，春播期全市平均降水量為4.1 mm，同比異常偏少88%，全市無一次有效降水過程，大部分地區(qū)干旱嚴重，造成春播推遲、作物出苗困難。據(jù)民政局統(tǒng)計，截止5月底，陽高、渾源和靈丘三縣受旱面積達7.3萬hm2，經(jīng)濟損失6 250萬元。8月13～27日全市未出現(xiàn)有效降水，氣溫異常偏高2.1 ℃，部分地區(qū)土壤出現(xiàn)不同程度干旱，影響大秋作物正常灌漿。

3.2.2暴雨洪澇。2013年入夏后降水異常偏多，中雨以上強降雨過程共計9次，其中7月出現(xiàn)2次暴雨天氣過程，8縣區(qū)累計6站次暴雨。6月24日，靈丘縣多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)強降雨、冰雹，農(nóng)作物受災面積2 160.0 hm2，1.58萬人受災，直接經(jīng)濟損失750萬元。6月28日，渾源縣降中雨，官兒鄉(xiāng)上觀音堂村1名放羊人和150只羊被洪水沖走，東坊城鄉(xiāng)部分村河道涌堵、150間房屋被淹，大仁莊、吳城鄉(xiāng)共533.0 hm2農(nóng)田遭受暴雨災害，洪澇造成全縣直接經(jīng)濟損失達536.55萬元。7月1～2日全市出現(xiàn)7.3～79.7 mm的陣雨、雷陣雨，市區(qū)、大同縣、左云降暴雨；7月14～15日全市出現(xiàn)24.7～62.7 mm的強降雨，大同縣、陽高、天鎮(zhèn)降暴雨，最大鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量達110.1 mm。由于降水持續(xù)偏多，多地土壤含水量趨于飽和，7月強降雨造成部分農(nóng)田遭受洪澇災害，作物倒伏嚴重，居民住房陸續(xù)倒塌。大同縣1 080.0 hm2農(nóng)作物受災；天鎮(zhèn)縣房屋損壞倒塌69 512間，89 554人受災，直接經(jīng)濟損失21 420.7萬元；渾源縣房屋倒塌1 584間，轉移安置1 349人，農(nóng)作物受災29.3 hm2，直接經(jīng)濟損失22萬元，經(jīng)濟總損失848.2萬元；廣靈縣1 561人受災，房屋損壞倒塌865間，直接經(jīng)濟損失319萬元；左云縣3 903.6 hm2農(nóng)作物受災，31戶73間房屋受損，經(jīng)濟總損失1 504.5萬元。

3.2.3冰雹。2013年全市共出現(xiàn)18站次冰雹，災害損失偏重。6月4日天鎮(zhèn)出現(xiàn)冰雹，9 866.7 hm2農(nóng)作物受災，直接經(jīng)濟損失6千萬元。6月4日傍晚至5日凌晨，陽高縣9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)79個村不同程度遭受冰雹襲擊，雹粒大而密集，最大直徑5 cm，造成全縣7.28萬人受災，農(nóng)田受災1.3萬hm2，農(nóng)業(yè)直接經(jīng)濟損失近18 000萬元；其中北徐屯和大白登2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)蔬菜和玉米幾乎全部受災。7月31日廣靈出現(xiàn)雷雨大風和冰雹天氣，葵花的頭全部被打斷，農(nóng)作物受災面積480.0 hm2，直接經(jīng)濟損失190萬元。8月2日下午至夜間市區(qū)、大同縣、左云以及廣靈部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)雷陣雨、冰雹、大風，廣靈縣農(nóng)作物受災面積4 820.0 hm2，受災45 530人，轉移安置121人，倒塌損壞房屋197間，直接經(jīng)濟損失2 386萬元。9月12日下午市區(qū)出現(xiàn)直徑3 mm的冰雹。9月18日大同縣部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)遭受冰雹襲擊，并伴有短時大風，2 320.0 hm2農(nóng)作物受災，直接經(jīng)濟損失2 198.45萬元。

3.2.4大風沙塵。2月28日大同市出現(xiàn)大風及首場沙塵天氣，大同縣、天鎮(zhèn)、渾源出現(xiàn)大風，極大風速介于18.3～21.1 m/s；全市除廣靈外均出現(xiàn)揚沙天氣，渾源出現(xiàn)最小能見度為400 m的強沙塵暴。3月9日6縣區(qū)出現(xiàn)大風，極大風速介于17.2～22.9 m/s；市區(qū)、陽高、天鎮(zhèn)伴有揚沙，渾源出現(xiàn)最小能見度為800 m的沙塵暴。3月23日6縣區(qū)出現(xiàn)大風天氣，極大風速介于17.5～20.7 m/s，大同縣、陽高伴有揚沙。5月19日4縣區(qū)出現(xiàn)大風、沙塵天氣，極大風速介于18.0～20.7 m/s，市區(qū)、大同縣、陽高、靈丘伴有揚沙。8月4日下午全市出現(xiàn)雷雨大風，極大風速達28.3 m/s，陽高伴有冰雹，陽高縣13個鄉(xiāng)鎮(zhèn)大批農(nóng)作物出現(xiàn)倒伏、折斷，91棟大棚棚膜損壞，1.2萬多米群眾院墻吹塌，700余株樹木連根拔起，造成全縣6.5萬人受災，農(nóng)作物受災面積8 333.3 hm2，直接經(jīng)濟損失9 800萬元，其中農(nóng)業(yè)直接經(jīng)濟損失9 200萬元。

3.2.5霧、霾。2013 年大同地區(qū)霧和霾天氣時空分布不均勻，各縣區(qū)存在明顯差異。霧天主要出現(xiàn)在6、7、9和11月，9和11月大霧日數(shù)最多，均達6 d，其次是6和7月，各為3 d。市縣區(qū)共出現(xiàn)18 d。市區(qū)出現(xiàn)大霧日數(shù)最多，達5 d，陽高和靈丘各3 d。其中，9月10、19日廣靈分別出現(xiàn)能見度為300和800 m的大霧和霧，30日陽高出現(xiàn)能見度為300 m的大霧，給交通造成了不利的影響。11月2日除左云和廣靈外，其余6縣區(qū)出現(xiàn)大霧天氣，其中渾源、靈丘分別出現(xiàn)最小能見度為700和100 m的霧與濃霧，這次大霧天氣范圍廣、影響較大。霾的日數(shù)較霧天稍多，主要出現(xiàn)在6、9和11月，共計25 d；其中陽高的霾日數(shù)最多，為15 d，主要集中在6和9月，分別為6和8 d；而11月2日霾的范圍最廣，涉及6縣區(qū)。

3.2.6霜凍。4月19～20日雨雪、降溫天氣對正值花期的果樹、花卉、大棚蔬菜造成一定的影響；渾源縣8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)杏樹遭受嚴重低溫凍災，880 hm2杏樹絕收，6 600人受災，直接經(jīng)濟損失1 436萬元。9月25日全市出現(xiàn)初霜凍，部分未成熟作物遭受凍害；渾源大部分玉米葉子受損；靈丘縣11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)9 640.0 hm2玉米、豆子、谷子等晚熟作物總體減產(chǎn)4成，農(nóng)業(yè)直接經(jīng)濟損失4 300萬元。

42013年氣候?qū)Ω餍袠I(yè)影響

4.1氣候?qū)r(nóng)業(yè)的影響2013年干旱、暴雨洪澇、大風冰雹、初霜凍及病蟲害對農(nóng)業(yè)造成一定影響，但作物生長關鍵期水、熱、光等氣象條件基本滿足作物生長發(fā)育需求，總體氣候條件利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。2013年農(nóng)業(yè)氣象條件好于常年，有利于作物生長發(fā)育和產(chǎn)量形成。據(jù)農(nóng)委統(tǒng)計，全市糧食總產(chǎn)量為10.255億kg，比2013年增產(chǎn)8.06%，再創(chuàng)歷史新高。

4.1.1春季氣象條件滿足春播生產(chǎn)。2013年春季降水顯著偏少，氣溫略偏高。4月下旬全市存在不同程度旱情，5月上中旬未出現(xiàn)有效降水過程，加之氣溫特高，旱情持續(xù)并發(fā)展，大部分地區(qū)干旱嚴重，造成春播推遲、作物出苗困難。5月23～24日出現(xiàn)春播期第一場好雨，氣象部門適時進行了飛機和地面火箭增雨作業(yè)，旱情有所緩解，大部分地區(qū)順利補種。總體分析，2013年春播期農(nóng)業(yè)氣候條件利大于弊，全市糧食播種面積為27.9萬hm2，較2012年增加526.7 hm2。

4.1.2夏季極端天氣造成一定影響。入夏后降雨特多，土壤墑情大部適宜，作物生長關鍵期水分條件滿足，光、溫條件匹配較好，利于作物生長發(fā)育。夏季總體農(nóng)業(yè)氣象條件滿足作物生長需求，為全市糧食增產(chǎn)奠定了扎實的基礎。夏季極端天氣頻繁，部分地區(qū)遭受洪澇、大風、冰雹等氣象災害，二代粘蟲、大小斑病和馬鈴薯晚疫病等農(nóng)業(yè)病蟲害危害偏重。8月中下旬出現(xiàn)階段性干旱，不同程度影響大秋作物正常灌漿。

4.1.3秋季氣候?qū)ψ魑锷L利多弊少。秋季氣溫偏高、日照充足，利于作物成熟、收曬。初霜凍出現(xiàn)在9月下旬，接近常年或偏晚，除個別鄉(xiāng)鎮(zhèn)遭受凍害外，作物基本能正常成熟。

4.2氣候?qū)α謽I(yè)、水利的影響2013年氣候?qū)α謽I(yè)、水利較為有利。夏、秋季降水偏多，大同2013年造林綠化，造林1 066.7 hm2，造林成活率和保存率均達90%以上。全市植被長勢較好，全市的6座大中型水庫和86座小型水庫及地下水得到有效補充，但洪澇災害給局地樹木及水利設施造成一定損害；冬、春季降水偏少，氣候干燥，森林火險等級居高不下。

4.3氣候?qū)煌ㄓ绊?013年對交通運輸造成影響的氣候因素主要有道路結冰、暴雨、大風和大霧， 特別因降雪或雨夾雪天氣造成的道路結冰、大霧等災害性天氣給交通運輸造成很大危害，其中1月19日夜間～20日白天，大同市迎來了新年以來的首場降雪天氣，各市縣區(qū)過程降水量介于0.1～4.1 mm，最大積雪深度為6 cm，給交通帶來不利影響，大同環(huán)城高速及周邊高速公路受降雪影響關閉，機場方面要進行緊張的除冰雪作業(yè)。