張家口尚義縣2022 年降水分布特征分析

楊 靜，莫楠楠

1.河北省氣象信息中心，河北石家莊 050022；2.遵化市氣象局，河北遵化 064200

天然降水是人類賴以生存的根本條件，一個(gè)地區(qū)的降水狀況對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)發(fā)展具有非常重要的作用。降水嚴(yán)重異常，會(huì)引起罕見的洪澇或持續(xù)干旱災(zāi)害。如果降水來勢(shì)猛、強(qiáng)度大、范圍廣且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，就會(huì)導(dǎo)致農(nóng)田受淹、交通中斷、工廠停工，使人們生命財(cái)產(chǎn)受到嚴(yán)重?fù)p失；反之，若降水過少甚至無有效降水，則帶來嚴(yán)重的旱災(zāi)[1]。

尚義縣位于河北省的西北部，地形地貌復(fù)雜，屬于東亞大陸性季風(fēng)氣候，四季分明、光照充足、雨熱同季，且降水量年內(nèi)分布不均，常出現(xiàn)干旱、冰雹、暴雨、強(qiáng)對(duì)流等災(zāi)害性天氣，對(duì)尚義縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)、各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)和人們生活等產(chǎn)生不同程度的影響。利用尚義縣42個(gè)氣象觀測(cè)站常規(guī)觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計(jì)、對(duì)比等方法對(duì)尚義縣2022年降水氣候分布特征進(jìn)行分析總結(jié)，為了解當(dāng)?shù)亟邓攸c(diǎn)和提高氣象防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)能力提供依據(jù)[2]。

1 資料與方法

資料來源于尚義縣國(guó)家基本氣象站和42個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動(dòng)氣象站2022年降水量觀測(cè)數(shù)據(jù)，降水平均值采用的是尚義縣國(guó)家基本氣象站1981—2018年整編降水資料。通過計(jì)算2022年降水量數(shù)據(jù)與近38年平均值進(jìn)行對(duì)比，分析2022年度尚義縣的降水分布特征[3]。

2 降水的分布特征

2.1 年降水量

對(duì)2022年尚義縣42個(gè)站點(diǎn)的年降水量進(jìn)行分析可知，2022年尚義縣年降水量為92.4～321.7 mm，與近38年平均降水量相比偏少6.3～235.6 mm(圖1)。其中，年最高降水量出現(xiàn)在尚義縣西灣氣象觀測(cè)站，為321.7 mm，最低降水量出現(xiàn)在尚義縣冀家氣象觀測(cè)站，為92.4 mm。2022年，尚義縣43個(gè)站點(diǎn)的年降水量與近38年平均值相比，均為負(fù)距平，該年份尚義縣整體降水量偏少，不同站點(diǎn)的降水量存在顯著的差異，其中，負(fù)距平值為-25.0～0.0的有3個(gè)站點(diǎn)，分別為西灣、機(jī)關(guān)事務(wù)局和七令溝，說明這3個(gè)站點(diǎn)在2022年中為降水偏多的區(qū)域；套里莊、大梁底和紅土梁3個(gè)站點(diǎn)的距平值為-50.0～-26.0，為2022年中尚義縣年降水量相對(duì)次少的區(qū)域；距平值為-51.0～-100.0的站點(diǎn)、距平值為-101.0～-150.0的站點(diǎn)分別有13個(gè)，均占總站點(diǎn)數(shù)的30%左右；有7個(gè)站點(diǎn)的距平值為-200.0～-151.0，這些站點(diǎn)的年降水量為141.1～176.3 mm；距平值在-200.0以下的為察汗淖爾濕地公園和冀家，2022年降水量分別為101.1 mm和92.4 mm?？傮w來看，2022年尚義縣年降水量相對(duì)而言東部偏多、西部偏少、南部偏多、北部偏少。

圖1 2022年尚義縣42個(gè)站點(diǎn)年降水量與近38年的平均降水量

2.2 月降水量

近38年來，尚義縣年降水量在年內(nèi)分布極不均勻，主要集中在每年的5—9月，月平均降水量為33.2～85.9 mm，降水總量占年降水量的83.6%，其中，以6—8月的降水量最多，降水總量約占年降水量的61.5%，而1—3月和11—12月的月平均降水量均不足10.0 mm。由此可見，尚義縣降水較為集中，年內(nèi)形成明顯的干、濕季之分，5—9月為濕季，而10月至翌年4月為干季。

根據(jù)上述分析，重點(diǎn)對(duì)尚義縣5—9月降水量進(jìn)行分析(圖2)。2022年尚義縣5—9月降水量為89.8～310.0 mm，分別占年總降水量的94.0%～100.0%，其中，察汗淖爾濕地公園、南海子和西哈拉溝3個(gè)站點(diǎn)5—9月的降水量均占2022年總降水量的100%，說明這些站點(diǎn)在2022年的1—4月和10—12月這7個(gè)月內(nèi)幾乎無有效降水?？傮w來看，2022年尚義縣42個(gè)站點(diǎn)的5—9月降水量與年降水量的空間分布基本一致，5—9月降水量偏多、偏少的站點(diǎn)對(duì)應(yīng)著年降水量偏多、偏少的站點(diǎn)。與近38年同期平均降水量相比，尚義國(guó)家站、機(jī)關(guān)事務(wù)局、西灣、七令溝、大梁底和套里莊6個(gè)站點(diǎn)為正距平，正距平值為13.2 ～35.8。

圖2 尚義縣2022年42個(gè)站點(diǎn)年降水量、5—9月降水量及同期歷年平均值

尚義縣2022年5—9月降水量與歷年同期平均值相比，負(fù)距平的為36個(gè)站點(diǎn)，負(fù)距平值為-184.4～-0.3，其中，負(fù)距平值最大的是冀家站點(diǎn)，降水量?jī)H為89.8 mm，負(fù)距平值最小的是紅土梁，降水量為273.9 mm。負(fù)距平值為-50.0～0.0的有13個(gè)站點(diǎn)，占總站點(diǎn)數(shù)的30%左右，負(fù)距平值為-100.0～-51.0的有14個(gè)站點(diǎn)，負(fù)距平值為-150.0～-100.1的站點(diǎn)有7個(gè)，負(fù)距平值為-150.1以下的站點(diǎn)共有2個(gè)，分別是察汗淖爾濕地公園和冀家，降水量偏少，氣溫偏高，極易出現(xiàn)高溫干旱天氣。

2022年尚義縣42個(gè)站點(diǎn)的5月降水量為0.0～12.3 mm，其中，降水量在5.0 mm以下的有14個(gè)站點(diǎn)，降水量為5.0～10.0 mm的站點(diǎn)有20個(gè)，分別占總站點(diǎn)數(shù)量的33.3%、47.6%左右，降水量在10.0 mm以上的站點(diǎn)有8個(gè)，占總站點(diǎn)數(shù)量的19.1%。與近38年的同期平均值33.2 mm相比，整體降水量較少，偏少20.9～33.2 mm，其中賽漢不落氣象觀測(cè)在5月的降水量最多，與歷年同期平均值相比偏少12.3 mm，察汗淖爾濕地公園、南海子和西哈拉溝氣象觀測(cè)站在2022年5月期間未出現(xiàn)有效降水，降水量為0 mm。2022年5月尚義縣降水量偏少，均為負(fù)距平，不利于春播作物出苗和出苗后的生長(zhǎng)(圖3)。

圖3 尚義縣2022年5月42個(gè)站點(diǎn)降水量與近38年同期平均值距平

尚義縣42個(gè)站點(diǎn)在2022年6月的降水量為0.0～123.3 mm，降水量最多的是機(jī)關(guān)事務(wù)局氣象觀測(cè)站，6月降水量達(dá)到123.3 mm，降水量最少的是察汗淖爾濕地公園氣象觀測(cè)站，降水量為0。與5月相比，尚義縣6月降水量呈現(xiàn)出顯著增加的趨勢(shì)，其中，降水量在5.0 mm以下的僅有1個(gè)站點(diǎn)，為察汗淖爾濕地公園，無有效降水記錄；降水量在50.0 mm以下的有3個(gè)，分別為大營(yíng)盤國(guó)家氣象觀測(cè)站(49.6 mm)、冀家氣象觀測(cè)站(42.1 mm)、六號(hào)氣象觀測(cè)站(21.7 mm)；降水量為50.1～100.0 mm的有33個(gè)站點(diǎn)，占總觀測(cè)站點(diǎn)的76.7%；降水量達(dá)到100.0 mm以上的共有5個(gè)站點(diǎn)，分別是機(jī)關(guān)事務(wù)局、西灣、甲石河、西塞和戈家氣象觀測(cè)站，這5個(gè)站點(diǎn)6月的降水相對(duì)較多。

與近38年的同期平均值52.8 mm相比，不同的站點(diǎn)存在一定的差異，達(dá)到正距平的站點(diǎn)為35個(gè)(圖4)。其中，機(jī)關(guān)事務(wù)局觀測(cè)站的正距平值最大，達(dá)到70.5，其次是西灣站，距平值為66.1，正距平值最小的是大蘇計(jì)，為1.5；負(fù)距平值最大的是北曹碾觀測(cè)站，為-1.9，其次是閆家窯，距平值為-1.9，負(fù)距平值最小的為察汗淖爾濕地公園觀測(cè)站，該站點(diǎn)6月降水量為0，因此負(fù)距平值為-52.8，負(fù)距平次小值為-31.1，出現(xiàn)在六號(hào)觀測(cè)站。由此可見，尚義縣在2022年6月期間降水量的空間分布差異顯著，差值達(dá)到123.3 mm，全縣平均降水量為75.0 mm，與歷年同期相比明顯偏多。降水分布不均導(dǎo)致旱澇，但大部分站點(diǎn)2022年6月降水量充足，雨熱同季，為尚義縣夏季農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育提供了充足的水分。

圖4 尚義縣2022年6月42個(gè)站點(diǎn)降水量與近38年同期平均值距平

尚義縣42個(gè)站點(diǎn)2022年7月降水量為7.0～71.7 mm，降水量最多的是套里莊氣象觀測(cè)站，為71.7 mm，降水量最少的是甲石河氣象觀測(cè)站，僅有7.0 mm，降水量在30.0mm以下的高達(dá)17個(gè)站點(diǎn)。按照尚義縣多年降水量分析，7月應(yīng)該是一年中降水量最多的月份，但2022年7月尚義縣全縣平均降水量為33.9 mm，與近38年同期平均值相比，減少了52.0 mm，各站點(diǎn)減少14.2～78.9 mm，而且比6月明顯偏少。分析尚義縣42個(gè)站點(diǎn)與近38年同期平均值的距平可知，42個(gè)站點(diǎn)均為負(fù)距平(圖5)，其中，負(fù)距平值最大的是套里莊，距平值為-14.2，其次是滿井，距平值為-22.6，負(fù)距平值最小的是甲石河，距平值為-78.9；距平值在-50.0以下的站點(diǎn)達(dá)到了26個(gè)。由此可見，7月尚義縣42個(gè)站點(diǎn)降水量均出現(xiàn)嚴(yán)重偏少的現(xiàn)象，7月正是尚義縣氣溫最高的月份，高溫少雨天氣偏多極易引發(fā)干旱災(zāi)害，嚴(yán)重威脅著尚義縣2022年夏作物的生長(zhǎng)。從上述分析可知，尚義縣2022年降水量整體偏少，由此可以認(rèn)為7月降水量明顯減少是導(dǎo)致年降水量偏少的主要原因之一。

圖5 尚義縣42個(gè)站點(diǎn)2022年7月降水量與近38年同期平均值距平

由圖6可知，8月尚義縣42個(gè)站點(diǎn)的降水量偏多，與近38年的同期平均值62.9 mm相比，表現(xiàn)為正距平的站點(diǎn)為36個(gè)，僅有6個(gè)站點(diǎn)為負(fù)距平。其中，西灣觀測(cè)站的正距平值最大，達(dá)到83.7，其次是七令溝站，距平值為83.5，正距平值最小的是察汗淖爾濕地公園，為1.1；負(fù)距平值最小的是冀家觀測(cè)站，為-57.3，其次是北曹碾，距平值為-18.2，負(fù)距平值最大的為劉面煥觀測(cè)站，距平值-3.3?？梢姡?002年8月尚義縣的降水量較歷年同期平均值明顯偏多。就全縣范圍來看，2002年8月平均降水量為90.0 mm，降水量在90.0 mm以上的站點(diǎn)就有22個(gè)，降水量最大站點(diǎn)的是西灣，達(dá)到了146.6 mm，較全縣平均值偏多56.6 mm，是近38年同期平均值的2.3倍，其次是七令溝，降水量為146.4 mm，與西灣相比僅偏少0.2 mm。與降水量偏多的22個(gè)站點(diǎn)相比，尚義縣8月的降水量也存在較大的空間差異，大營(yíng)盤、石井、冀家、大青溝、北曹碾和劉面煥6個(gè)站點(diǎn)的降水量明顯偏少，偏少最多的是冀家觀測(cè)站，降水量?jī)H有5.6 mm，次之是北曹碾，降水量為44.7 mm。通過分析可知，尚義縣8月降水量的空間分布不均勻，但整體上降水與歷年平均值持平或以上的站點(diǎn)較多，且偏多的幅度較大，可以滿足尚義縣夏季農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)水分的需求，同時(shí)要注意持續(xù)強(qiáng)降水引發(fā)的防澇災(zāi)害。

圖6 尚義縣42個(gè)站點(diǎn)2022年8月降水量與近38年同期平均值距平

2022年9月尚義縣42個(gè)站點(diǎn)的降水量為2.4～18.5 mm，全縣月平均降水量為8.4 mm，降水量在10.0 mm以下的有27個(gè)站點(diǎn)，降水量在12.0 mm以上的僅有10個(gè)站點(diǎn)。與近38年同期平均值39.4 mm相比，42個(gè)站點(diǎn)的降水量均偏少，其中，偏少幅度較大的是小蒜溝土窯溝、冀家、北曹碾，降水量分別為2.4、2.6、2.9 mm。根據(jù)尚義縣42個(gè)站點(diǎn)9月降水量與近38年同期平均值的距平可以看出(圖7)，42個(gè)站點(diǎn)均為負(fù)距平，其中，負(fù)距平值最大的為察汗淖爾濕地公園，距平值為-20.9，其次是石井，距平值-23.3，負(fù)距平值最小的是小蒜溝土窯溝，距平值-37.0。由此看出，尚義縣42個(gè)站點(diǎn)2022年9月降水量均呈現(xiàn)偏少現(xiàn)象，9月大部分農(nóng)作物進(jìn)入成熟后期，晴朗少雨天氣有利于果實(shí)成熟，提高產(chǎn)量，但對(duì)于尚未成熟的作物，如果降水偏少，會(huì)產(chǎn)生一定的不良影響，應(yīng)及時(shí)加強(qiáng)灌溉促其生長(zhǎng)。

圖7 尚義縣42個(gè)站點(diǎn)2022年9月降水量與近38年同期平均值距平

3 結(jié)論

尚義縣一年中降水集中在5—9月，降水量占年總降水量的83.6%，為濕季。與近38年平均值相比，2022年尚義縣年降水量整體偏少，主要表現(xiàn)為5—9月的降水量減少，其中5、7、9月的降水量與歷年同期平均值相比均為負(fù)距平，6月和8月降水量則正距平站點(diǎn)顯著偏多，說明5、7、9月降水量偏少是導(dǎo)致該年份降水量偏少的主要原因。了解2022年尚義縣降水量分布特征，可作為今后降水量預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和氣象服務(wù)的參考。