郭衛(wèi)華 郭 銳 馬 麗
摘要通過對濟寧地區(qū)近30年的氣候資料統(tǒng)計分析,探討氣候變化對生態(tài)環(huán)境的影響,指出濟寧市保護和改善生態(tài)環(huán)境,建設現(xiàn)代化生態(tài)城市的途徑和方法。
關鍵詞氣候資源;生態(tài)環(huán)境;城市建設;山東濟寧
中圖分類號F290文獻標識碼A文章編號1007-5739(2009)01-0045-02
濟寧市位于山東省西南部,地跨黃淮流域,京杭大運河由南向北縱貫全區(qū)。利用地域資源,建設現(xiàn)代化生態(tài)城市、生態(tài)環(huán)境與氣候資源密不可分。筆者通過對濟寧地區(qū)氣候資料進行統(tǒng)計分析,尋求如何保護和改善生態(tài)環(huán)境、建設現(xiàn)代化生態(tài)城市的途徑和方法,以期推進濟寧市生態(tài)城市建設。文中所用資料為濟寧市氣象局觀測資料,資料序列時間長度為1971~2000年。
1氣候資料統(tǒng)計分析
1.1溫度
從表1可以看出,20世紀70~90年代濟寧市氣溫呈現(xiàn)穩(wěn)定上升趨勢。從1970年開始,每隔10年平均氣溫上升0.2~1.4℃,而且增溫幅度逐漸加大。各季溫度變化是:春季增溫明顯,其次是秋季和冬季,夏季增溫較為平緩。為了進一步說明問題,繪制出“濟寧市5年滑動年平均氣溫變化曲線”,從圖1可以看出氣溫在波動中上升,90年代中期以后升溫尤為顯著。
1.2熱量
隨著年平均氣溫的升高,各界限溫度穩(wěn)定通過的初日均有所提前,終日拖后,初終間日數(shù)增多,積溫增加;同時無霜期延長,由20世紀70年代的175d變?yōu)?0年代的178d,凍土深度減小,最大凍土深度80年代為11.3cm,70年代為2.6cm,90年代為2.4cm。
1.3降水
定義降水量大于平均值連續(xù)3年以上為連豐期,小于平均值連續(xù)3年以上為連枯期,用年降水量5年滑動平均分析濟寧市近30年降水的連豐期和連枯期可知,第1個降水連豐期為1971~1977年;第1個連枯期為1983~1992年,第2個連枯期為1995~2000年。近30年降水量總體上呈下降趨勢,但變化不大;降水年際變化明顯,時空分布不均,旱年所占比率大于澇年。盡管旱年發(fā)生頻次較多,但其中輕旱年所占比率較大,而對于澇年來說,重澇、特澇年較多。
通過計算濟寧市近30年全年及冬、夏半年的降水量趨勢系數(shù),結果表明:全年及夏半年降水量呈下降趨勢;冬半年降水量呈上升趨勢,但由于降水量主要集中在夏半年,所以年降水量仍呈下降趨勢。
全市降水年內(nèi)分配極不均勻。汛期降雨集中,占全市降雨量的70%~80%,其中7~8月占50%以上,致使?jié)鷮幨写?、秋、冬受干旱威脅,夏季則易發(fā)生洪澇。濟寧市近30年中旱年出現(xiàn)幾率較澇年稍偏高,旱年占22.5%,澇年占20.7%;旱年占旱澇年總數(shù)的52.1%,但重旱、特旱年出現(xiàn)幾率卻較重澇、特澇年明顯偏少,重旱、特旱年份占旱澇年總數(shù)的10.5%;重澇、特澇年占旱澇年總數(shù)的14.7%,因此盡管旱年發(fā)生頻次較多,但其中輕旱年所占比率較大,而對于澇年來說,重澇和特澇年所占比率較大。
1.4日照和蒸發(fā)
20世紀70~90年代日照時數(shù)呈減少趨勢,80年代與70年代年日照時數(shù)基本相同;90年代年平均日照時數(shù)減少429.3h,夏秋季日照時數(shù)略有減少,冬季有所增加,但變幅均不大,光照條件較好;30年蒸發(fā)量呈波動減少趨勢,年蒸發(fā)量90年代(16926.1mm)較70年代(17276.8mm)減少350.7mm,較80年代(17124.7mm)減少198.6mm。各季蒸發(fā)量變化情況:冬季減少46.6mm,夏季減少110mm,春季減少32.1mm,秋季增加71mm。
1.5風
1.5.1風速。氣象觀測表明,濟寧市的平均風速有明顯的季、月、日變化。分析濟寧的觀測資料,春季3~4月平均風速最大,8~9月平均風速最小,并且平均風速在逐年減小,年平均風速由20世紀70年代的34.7m/s,減小到90年代的27.4m/s,全年8級以上大風日數(shù)也由70年代的21d減少到90年代的1d。
1.5.2風向。濟寧市全年最多風向是SSE(南南偏東)占12%,次多是SE(東南)風占10%,以SE-S(南到東南風)之間的風向占33%。
2氣候變化對生態(tài)環(huán)境的影響
一是氣溫升高,使物侯期提前,春季到來早,回暖快,春季增溫幅度大,夏季增溫幅度小,氣溫年較差變小,積溫增多,熱量條件較好。二是降水時空分布不均,保證率低,旱澇交替出現(xiàn),總體趨勢旱多于澇,水資源短缺已成事實,水環(huán)境脆弱。三是光資源豐富,生產(chǎn)潛力較大,有待進一步開發(fā)利用。四是風速減緩,蒸發(fā)量變小,生態(tài)環(huán)境向良性化發(fā)展,應繼續(xù)保護,本地區(qū)盛行西南風,南部湖面風資源較好,可開發(fā)利用。
3對現(xiàn)代化生態(tài)城市建設的思考
3.1自然災害防御
(1)根據(jù)氣候資料分析,洪澇和干旱是影響濟寧市生態(tài)建設的主要自然災害,且濟寧市旱澇調(diào)控能力差,在某種程度上制約了經(jīng)濟發(fā)展,因此建立用水保障系統(tǒng)、氣象災害防災減災預警系統(tǒng)、抗旱排澇應急系統(tǒng)是建設生態(tài)城市的保障。
(2)本著開發(fā)與治理并舉、排澇與抗旱并重的原則建設水資源安全保障體系,進一步完善城防和農(nóng)田水利配套設施;同時嚴格控制地下水開采,建立人工影響天氣基地,大力開發(fā)云水資源,推廣生態(tài)型用水模式,逐步實現(xiàn)旱能抗、澇能排,提高抗旱排澇的安全保障系數(shù)。
(3)盡快建立由氣象、水文、農(nóng)林、水利和各級政府職能部門參加的自然災害預測、預警及監(jiān)測系統(tǒng),完善各種應急預案,增強對各種自然災害的預測、預報、抵御和自救能力,把各種自然災害造成的損失減少到最低程度,保護生態(tài)城市建設成果。
3.2生態(tài)農(nóng)業(yè)
(1)依據(jù)氣候變化情況,各種作物播種期可適當提前,以延長營養(yǎng)生長期,提高農(nóng)副產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì),實行間作套種,提高復種指數(shù),充分利用光熱資源。
(2)加快農(nóng)林牧漁等主導品種的更新?lián)Q代,引進選育適合本地氣候條件的優(yōu)質(zhì)新品種,推廣使用優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、先進實用技術,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
(3)積極發(fā)展精準農(nóng)業(yè),重點推廣以節(jié)水為主的渠道襯砌、噴滴灌新技術,大力發(fā)展設施農(nóng)業(yè),提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化和工廠化,增強抵御和調(diào)控自然災害的能力。
(4)繼續(xù)植樹造林,在主導風向的上風方營造與風向垂直的防護林帶,增加城區(qū)綠化面積,提高植被覆蓋率,保護好自然濕地,改善生態(tài)環(huán)境,使水循環(huán)系統(tǒng)向良性化發(fā)展。
3.3生態(tài)工業(yè)
(1)提高污水凈化和回收能力,發(fā)展節(jié)水型工業(yè),注意節(jié)約用水,有效利用水資源。
(2)推廣應用節(jié)能、節(jié)水先進技術,開發(fā)利用太陽能、風能、地熱等新型無污染、可再生能源。
3.4生態(tài)城區(qū)
(1)依據(jù)風向頻率,濟寧市東南的污染系數(shù)最大,西南西的污染系數(shù)最小。因此,濟寧市工業(yè)布置在西南西方向,對市區(qū)污染程度較輕,而布置在東南方市區(qū)受污染最重,因而在濟寧市南和東南方向不宜建立有毒氣體的工廠。而一個地區(qū)靜風出現(xiàn)次數(shù)是衡量這個地區(qū)排放條件的另一個重要指標。如果靜風頻率很大,污染物常常不能輸送出去,這些地區(qū)不能建立有毒氣的工廠,否則會引起嚴重污染事故。此外,濟寧市8~9月靜風頻率最大,是全年最不利的排放時期,生產(chǎn)計劃中應考慮這些氣象因素。
(2)合理規(guī)劃布局,增加城市綠地和水體。居民生活小區(qū)樓房走向與布局除考慮采光外,還應考慮通風,以減少夏季城市的熱島效應,且冬季不利于西北風穿行,起到一定的保暖作用。
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