齊昕,李忠嫻,林毅,王迪,張婉瑩
(1.遼寧省氣象服務(wù)中心,遼寧沈陽(yáng)110166;2.遼寧省氣象核算中心,遼寧沈陽(yáng)110166)
遼河油田氣候特征分析*
齊昕1,李忠嫻2,林毅1,王迪1,張婉瑩1
(1.遼寧省氣象服務(wù)中心,遼寧沈陽(yáng)110166;2.遼寧省氣象核算中心,遼寧沈陽(yáng)110166)
基于遼河油田產(chǎn)區(qū)10個(gè)氣象站1986—2015年的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù),采用氣候傾向率法,對(duì)遼河油田產(chǎn)區(qū)高影響氣象要素變化趨勢(shì)進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,近30年,遼河油田產(chǎn)區(qū)中雨以上降水日數(shù)、年平均最大日降水量、降雪日數(shù)、大風(fēng)日數(shù)、年平均最大風(fēng)速整體均呈下降趨勢(shì),高溫日數(shù)整體呈上升趨勢(shì)。
遼河油田;氣候特征;氣象災(zāi)害;趨勢(shì)
遼河油田主要油、氣產(chǎn)區(qū)分布在遼寧省中部平原地區(qū),其南部瀕臨渤海灣,遼河、渾河、太子河、饒陽(yáng)河、大凌河5大河流均流經(jīng)其主要采油區(qū)域,并大多經(jīng)此入海。區(qū)域內(nèi)地勢(shì)低洼、河流溝渠密布以及氣候復(fù)雜多樣。
近年來(lái),油田氣象災(zāi)害防御技術(shù)研究雖已引起諸多學(xué)者的高度關(guān)注,但大多數(shù)學(xué)者的關(guān)注重點(diǎn)集中在洪潮災(zāi)害的防治上,而對(duì)暴雪、大風(fēng)、強(qiáng)降溫等災(zāi)害的研究甚少。
為此,本文采用遼河油田主要采油區(qū)內(nèi)近30年的氣象觀測(cè)資料,對(duì)影響油田安全生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的氣象要素進(jìn)行氣候特征分析,以期進(jìn)一步認(rèn)識(shí)、適應(yīng)油田主產(chǎn)區(qū)氣候特征。
1.1 資料來(lái)源
采用遼寧省氣象檔案館提供的遼河油田主產(chǎn)區(qū)10個(gè)氣象觀測(cè)站1986—2015年的逐日降水量、最高氣溫、最低氣溫、最大風(fēng)速及天氣現(xiàn)象等資料。
所有氣象數(shù)據(jù)均經(jīng)過(guò)臺(tái)站極值和一致性2種質(zhì)量控制方法進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)和控制。圖1為遼河油田產(chǎn)區(qū)10個(gè)氣象站點(diǎn)分布情況。
圖1 遼河油田產(chǎn)區(qū)10個(gè)氣象站點(diǎn)分布
1.2 分析方法
本文采用施能(1995)計(jì)算氣候傾向率的方法,氣候傾向率計(jì)算公式為:
式(1)(2)中:a1·10為氣候傾向率,正為增加,負(fù)為減少;rxt為氣候趨勢(shì)系數(shù);σx為x的均方差;σt為t的均方差;n為序列長(zhǎng)度;xi為第i個(gè)要素值;為x的平均值;ti為自然數(shù)列1,2,3,…,n中第i個(gè)數(shù);為ti的平均值。
對(duì)于表示遼河油田主產(chǎn)區(qū)平均的氣象要素序列,采用10個(gè)氣象觀測(cè)站空間等權(quán)平均的方式。
2.1 氣候特征
2.1.1 降雨
圖2給出了1986—2015年遼河油田產(chǎn)區(qū)中雨以上降水日數(shù)(日降水量大于等于10 mm)、年平均最大日降水量年際變化曲線。由圖2可見(jiàn),近30年,遼河油田產(chǎn)區(qū)中雨以上日數(shù)整體呈下降趨勢(shì),下降速率為0.6 d/10年(R2=0.018),其中,最多降水日數(shù)出現(xiàn)在2010年(27.2 d),1986年次之(25.8 d),最少降水日數(shù)出現(xiàn)在2014年,僅10.7 d;近30年,遼河油田產(chǎn)區(qū)年平均最大日降水量整體也呈下降趨勢(shì),下降速率為2.9 mm/10年(R2=0.012),其中,最大日降水量最大值出現(xiàn)在1997年(為143.9 mm),1991年次之(為122.4 mm),最大日降水量最小值出現(xiàn)在2009年(48.6 mm)。
2.1.2 降雪
圖3給出了1986—2015年油田產(chǎn)區(qū)降雪日數(shù)的年際變化曲線。由圖3可見(jiàn),近30年,遼河油田產(chǎn)區(qū)多年平均年降雪日數(shù)為21.3 d,最多降雪日數(shù)出現(xiàn)在2010年(34.3 d),1987年次之(34.1 d),最少降雪日數(shù)出現(xiàn)在2011年,僅為11.0 d;近30年,遼河油田產(chǎn)區(qū)降雪日數(shù)整體呈下降趨勢(shì),下降速率為0.5 d/10年(R2=0.005)。由9年滑動(dòng)平均值曲線可見(jiàn),20世紀(jì)80年中期至90年代中期降雪日數(shù)呈下降趨勢(shì),90年代后期直至21世紀(jì)10年代中期,降雪日數(shù)呈波動(dòng)性增長(zhǎng)趨勢(shì),但增長(zhǎng)趨勢(shì)并不明顯。
圖2 1986—2015年油田產(chǎn)區(qū)中雨以上降水日數(shù)、年平均最大日降水量年際變化
圖3 1986—2015年油田產(chǎn)區(qū)降雪日數(shù)年際變化
圖4 1986—2015年油田產(chǎn)區(qū)年平均低溫日數(shù)、高溫日數(shù)年際變化
2.1.3 氣溫
圖4給出了1986—2015年遼河油田產(chǎn)區(qū)年平均低溫(日最低氣溫小于等于-4℃)日數(shù)、高溫(日最高氣溫大于等于30℃)日數(shù)年際變化曲線。由圖4可見(jiàn),近30年,遼河油田產(chǎn)區(qū)年平均低溫日數(shù)為107.3 d,其中,低溫日數(shù)出現(xiàn)最多的年份為2000年(117.9 d),2009年次之(117.1 d),低溫日數(shù)出現(xiàn)最少的年份為1990年,僅85.9 d;近30年,遼河油田產(chǎn)區(qū)年平均高溫日數(shù)整體呈上升趨勢(shì),上升速率為4.7 d/10年(R2=0.119),其中,高溫日數(shù)出現(xiàn)最多的年份同樣為2000年(57.3 d),2014年次之(41.9 d),高溫日數(shù)出現(xiàn)最少的年份為1986年,僅4.5 d。
2.1.4 大風(fēng)
圖5給出了1986—2015年油田產(chǎn)區(qū)年平均大風(fēng)(日最大風(fēng)速大于等于10.8 m/s)日數(shù)、年平均最大風(fēng)速年際變化曲線。
由圖5可見(jiàn),近30年,遼河油田產(chǎn)區(qū)年平均大風(fēng)日數(shù)整體呈下降趨勢(shì),下降速率為10.4 d/10年(R2=0.816),其中,最多大風(fēng)日數(shù)出現(xiàn)在1987年(46.7 d),1988年次之(31.9 d),最少大風(fēng)日數(shù)出現(xiàn)在2015年,僅6.2 d;近30年,遼河油田產(chǎn)區(qū)年平均最大風(fēng)速整體同樣呈下降趨勢(shì),下降速率為1.7(m/s)/10年(R2=0.702),其中,日最大風(fēng)速的最大值出現(xiàn)在2000年(18.4 m/s),1988年次之(17.8 m/s),日最大風(fēng)速的最小值出現(xiàn)在2014年,為11.9 m/s。
圖5 1986—2015年油田產(chǎn)區(qū)年平均大風(fēng)日數(shù)、年平均最大風(fēng)速年際變化
通過(guò)論述,得出以下3個(gè)結(jié)論:①1986—2015年遼河油田產(chǎn)區(qū)中雨以上日數(shù)、年平均最大日降水量、年平均降雪日數(shù)整體均呈下降趨勢(shì);②1986—2015年遼河油田產(chǎn)區(qū)年平均低溫(日最低氣溫小于等于-4℃)日數(shù)無(wú)明顯變化,高溫(日最高氣溫大于等于30℃)日數(shù)整體呈上升趨勢(shì);③1986—2015年遼河油田產(chǎn)區(qū)年平均大風(fēng)(日最大風(fēng)速大于等于10.8 m/s)日數(shù)、年平均最大風(fēng)速整體均呈下降趨勢(shì)。
[1]王景昌,楊曉霞.渤海石油勘探的氣象服務(wù)[J].氣象,1996,22(7):120-124.
[2]黃振東.海洋石油平臺(tái)水文氣象設(shè)備安裝技術(shù)[J].海洋技術(shù),2013,32(4):96-98,117.
[3]趙春雨,曲曉波,王穎,等.遼寧氣候變化及若干氣象災(zāi)害的事實(shí)分析[J].災(zāi)害學(xué),2007,22(4):77-80.
[4]朱惠珍,俞明康,張文曲,等.遼河油田洪災(zāi)成因因子分析及對(duì)策研究[J].科技通報(bào),1997,13(6):383-388,392.
[5]盧娟,唐亞平,陳傳雷.遼寧省專(zhuān)業(yè)氣象服務(wù)工作平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào),2008,24(4):36-40.
[6]龔強(qiáng),汪宏宇,張運(yùn)福,等.遼寧省氣候變化及其對(duì)極端天氣氣候的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志,2013,32(6):1525-1531.
[7]孫鳳華,李麗光,梁紅,等.1961—2009年遼河流域氣候變化特征及其對(duì)水資源的影響[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào),2012,28(5):8-13.
[8]梁紅,孫鳳華,隋東.1961—2009年遼河流域水文氣象要素變化特征[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào),2012,28(1):59-64.
[9]李想,李維京,趙振國(guó).我國(guó)松花江流域和遼河流域降水的長(zhǎng)期變化規(guī)律和未來(lái)趨勢(shì)分析[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào),2005,16(5):593-599.
[10]閻琦,蔣大凱,陳傳雷,等.1960—2009年遼寧區(qū)域性暴雪氣候特征[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào),2012,28(4):43-48.
[11]唐亞平,張凱,李忠嫻,等.基于REOF方法的遼寧氣候舒適度區(qū)域特征分析[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2011,34(2):120-124.
[12]蔡福,張玉書(shū),陳鵬獅,等.近50年遼寧熱量資源時(shí)空演變特征分析[J].自然資源學(xué)報(bào),2009,24(9):1635-1644.
〔編輯:劉曉芳〕
X937
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2017.14.126
2095-6835(2017)14-0126-03
遼寧省氣象局專(zhuān)家型預(yù)報(bào)員團(tuán)隊(duì)科技支撐項(xiàng)目(201603)