敦煌市干旱氣候特征分析范文

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敦煌市在甘肅省河西走廊的最西端，位于東經(jīng)92°13′～95°30′，北緯39°40′～41°35′，全市國(guó)土面積為3.12萬km2，全市經(jīng)濟(jì)主要以農(nóng)業(yè)為主。境內(nèi)海拔高度在800～1800m，市區(qū)內(nèi)的海拔高度為1139m。其地勢(shì)是南北高、中間低。東西分別與瓜州縣相接，四周被沙漠戈壁包圍，有“戈壁綠洲”之稱，大部分地區(qū)屬于溫帶大陸性氣候。其明顯的特點(diǎn)是氣候干燥，日照時(shí)間長(zhǎng)，熱量比較豐富，降水量少，蒸發(fā)量大，晝夜溫差大，無霜期短；四季分明，春季溫暖多風(fēng)，夏季炎熱酷暑，秋季較為涼爽，冬季比較寒冷，災(zāi)害事件發(fā)生的頻率逐年增加。干旱是農(nóng)業(yè)面臨的主要自然災(zāi)害。我國(guó)是嚴(yán)重缺水的國(guó)家，每年都會(huì)因干旱問題帶來不同程度的損失，糧食生產(chǎn)受干旱的影響非常顯著。每年因旱災(zāi)造成的損失直接對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生影響，同時(shí)還影響到了社會(huì)的安定及和諧。因此，掌握各地的降水量，了解氣候干旱的情況，才能針對(duì)旱災(zāi)提出相關(guān)的防御對(duì)策。

1資料來源和分析方法

1.1資料來源采用敦煌國(guó)家基準(zhǔn)氣候站1971-2010年蒸發(fā)量、干旱次數(shù)資料，降水量資料主要是1981-2010年，同時(shí)對(duì)相關(guān)氣候要素資料進(jìn)行校正和標(biāo)準(zhǔn)化處理。季節(jié)劃分采用氣象學(xué)上的標(biāo)準(zhǔn)：3-5月為春季，6-8月為夏季，9-11月為秋季，12月-次年2月為冬季。

1.2分析方法

1.2.1時(shí)間序列滑動(dòng)平均法對(duì)樣本容量為n的序列X，滑動(dòng)平均序列表示為。式中k為滑動(dòng)長(zhǎng)度。通過滑動(dòng)平均可以濾去原始數(shù)值上的較大波動(dòng)，從而可以呈現(xiàn)出在較長(zhǎng)時(shí)間的基本發(fā)展趨勢(shì)。

1.2.2線性回歸法通過對(duì)降水量、蒸發(fā)量、干旱次數(shù)建立線性回歸方程y=a+bt，可以顯示出在30a的時(shí)間尺度上各個(gè)氣象要素呈現(xiàn)出是上升趨勢(shì)還是下降趨勢(shì)。使用線性回歸方法的優(yōu)點(diǎn)是可以直觀地將時(shí)間序列上遞增或者是遞減的趨勢(shì)呈現(xiàn)出來。另外，線性方程的斜率可以代表時(shí)間序列的平均趨勢(shì)變化率。

2近30a敦煌市年降水變化特征分析

2.1年降水量變化趨勢(shì)敦煌市近30a的年降水量波動(dòng)比較大，呈現(xiàn)出振蕩變化的趨勢(shì)。敦煌市年降水傾向率為3.03mm/10a。年降水量平均值為39.90mm，年降水量呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢(shì)。敦煌市30a間的最大降水量出現(xiàn)在2007年，全年降水量為87.40mm；最小降水量為2008年，全年降水量只有11.60mm。最大降水量是最小降水量的7.5倍。年降水量變化一元線性回歸方程為：y=3.0336x-5654.3。敦煌市30a降水可以分為4個(gè)階段，從20世紀(jì)80年代初-90年代初，敦煌市年降水量呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢(shì)，90年代降水量開始呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，從20世紀(jì)90年代末-21世紀(jì)00年代降雨量開始增加，而后降水量開始小幅度下降。1981-1989年和2006-2007年的5a滑動(dòng)平均曲線都在平均降水量值以下，說明在這些時(shí)間段內(nèi)敦煌市降水量和往年相比較小，是相對(duì)枯水期。而2000-2005年和2008-2010年5a滑動(dòng)平均曲線在平均降水值曲線的上方，說明這些時(shí)間段內(nèi)敦煌市處于相對(duì)豐水期。

2.2四季降水變化特征分析敦煌市近30a的年平均降水量為39.90mm，降水主要集中在春季和夏季，春季平均降水量為10.13mm，夏季平均降水量為22.50mm。敦煌市1981-2010年四季降水量變化呈現(xiàn)出不同的波動(dòng)趨勢(shì)，其中春季降水量的氣候傾向率為3.66mm/10a，夏季為-3.50mm/10a，秋季為2.43mm/10a，冬季為1.06mm/10a。通過降水傾向率不難看出，敦煌市春季和秋季的降水量呈現(xiàn)出波動(dòng)上升的趨勢(shì)，夏季降水呈現(xiàn)出波動(dòng)下降的趨勢(shì)，而冬季的降水量變化的上升趨勢(shì)不明顯。敦煌市春季、秋季及冬季為上升趨勢(shì)，夏季為下降趨勢(shì)，春季和夏季氣候傾向率的絕對(duì)值最大，趨勢(shì)變化比較明顯。其次是秋季的變化趨勢(shì)，而冬季的趨勢(shì)變化幅度最小，四季的5a滑動(dòng)平均值均在平均降水量均值線上下波動(dòng)。

3敦煌市年蒸發(fā)量變化特征分析

3.1年蒸發(fā)量變化趨勢(shì)敦煌市年蒸發(fā)量也呈現(xiàn)出振蕩變化的趨勢(shì)。1997年的平均蒸發(fā)量最大為2384.00mm，1976年的平均蒸發(fā)量最小為1825.00mm，最大蒸發(fā)量和最小蒸發(fā)量之間的變幅達(dá)到了559.00mm，近30a敦煌市的平均蒸發(fā)量為2087.30mm。敦煌市蒸發(fā)量?jī)A向率為120.14mm/10a，年蒸發(fā)量呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢(shì)，年蒸發(fā)量的一元線性回歸方程為y=12.1370x-22011.0。敦煌市近30a的蒸發(fā)量可以分為5個(gè)階段：從20世紀(jì)70年代初-70年代中期敦煌市的蒸發(fā)量呈現(xiàn)出逐年上升的趨勢(shì)，而后開始下降直至到20世紀(jì)80年代初期，從80年代開始蒸發(fā)量上升幅度比較明顯，從80年代中后期-90年代初蒸發(fā)量小幅度下降，最后又開始上升。從1971-1978年敦煌市5a滑動(dòng)平均曲線都在平均蒸發(fā)量均值線以下，說明在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)敦煌市的蒸發(fā)量要小于平均蒸發(fā)量，從1979-2000年敦煌市5a滑動(dòng)平均曲線都在平均蒸發(fā)量均值線以上，說明在此時(shí)間段內(nèi)敦煌的蒸發(fā)量要大于平均蒸發(fā)量。

3.2四季蒸發(fā)量變化特征分析敦煌市近30a的年平均蒸發(fā)量為2087.30mm，在春季和夏季蒸發(fā)量較大，春季平均蒸發(fā)量為2772.00mm，夏季平均蒸發(fā)量為3475.00mm。由敦煌市1971-2010年四季蒸發(fā)量量變化趨勢(shì)圖可以看出四季的蒸發(fā)量變化呈現(xiàn)出不同的波動(dòng)趨勢(shì)。其中，春季蒸發(fā)量的氣候傾向率為85.10mm/10a，夏季為264.50mm/10a，秋季為109.00mm/10a，冬季為24.10mm/10a。通過蒸發(fā)量?jī)A向率不難看出，敦煌市四季的蒸發(fā)量呈現(xiàn)出波動(dòng)上升的趨勢(shì)，其中冬季蒸發(fā)量變化的上升趨勢(shì)比較明顯，其次是秋季和春季，冬季的蒸發(fā)量上升趨勢(shì)不太明顯。敦煌市春季的蒸發(fā)量總體呈現(xiàn)出小幅度上升趨勢(shì)，春季的蒸發(fā)量的變化趨勢(shì)基本處于蒸發(fā)量均值線上下波動(dòng)，夏季和秋季蒸發(fā)量的上升趨勢(shì)比較明顯，冬季蒸發(fā)量變化趨勢(shì)一致處于波動(dòng)不穩(wěn)定的狀態(tài)，雖然氣候傾向率為正值，但是由于數(shù)值較小，因此增長(zhǎng)趨勢(shì)不明顯，冬季的蒸發(fā)量可以分為4個(gè)階段，從1971-1978年敦煌市蒸發(fā)量呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，1979-1980年下降，從1981-1986年呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，從1987年往后的上升趨勢(shì)不太明顯。由于夏季的蒸發(fā)量變化對(duì)年蒸發(fā)量變化影響較大，所以夏季蒸發(fā)量趨勢(shì)的變化對(duì)年蒸發(fā)量的趨勢(shì)變化影響是最明顯的。

4干旱次數(shù)變化趨勢(shì)分析

4.1干旱次數(shù)分析敦煌市每年的干旱次數(shù)也呈現(xiàn)出振蕩變化的趨勢(shì)。1995年出現(xiàn)的干旱次數(shù)最多，達(dá)到了9次；1982年出現(xiàn)的干旱次數(shù)最少，只有2次。降水量多少也在很大程度上影響敦煌市干旱出現(xiàn)的次數(shù)，近30a敦煌市出現(xiàn)干旱的次數(shù)呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢(shì)，但是遞增趨勢(shì)不太明顯。敦煌市近30a干旱出現(xiàn)的次數(shù)可以分為3個(gè)階段，1971-1977年干旱次數(shù)呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢(shì)，1978-1982年干旱出現(xiàn)的次數(shù)呈現(xiàn)出逐年遞減，1983-2000年干旱出現(xiàn)的次數(shù)呈現(xiàn)出波動(dòng)狀態(tài)，但是總體是增加趨勢(shì)，增加趨勢(shì)較小。由此可以說明，1971-1977年敦煌市的降雨量較少，1978-1982年降雨量稍微有所增加，1983年至今降雨量呈現(xiàn)出小幅度上升趨勢(shì)。

4.2干旱化對(duì)敦煌市文物保護(hù)的影響敦煌市平均降水量、蒸發(fā)量、干旱次數(shù)都呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，但是蒸發(fā)量的增多趨勢(shì)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于降水量，會(huì)在很大程度上造成敦煌市的溫度上升，干旱化趨勢(shì)日益明顯。

5結(jié)論

近30a來敦煌市的降水量總體呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)。降水主要集中在春季和夏季，夏季降水呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)，春季和秋季呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，冬季降水的上升趨勢(shì)不明顯。近30a敦煌市的蒸發(fā)量總體呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，其中春季和夏季的蒸發(fā)量最大，其次是秋季，冬季的蒸發(fā)量較小，蒸發(fā)量的增加速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于降水量的速度，會(huì)使敦煌市的干旱化趨勢(shì)明顯，同時(shí)敦煌的干旱次數(shù)也呈現(xiàn)出逐年遞增趨勢(shì)，這種干旱氣候有利于保護(hù)莫高窟。

作者：陳興輝 單位：甘肅省敦煌市氣象局