第二节 气象资料
气象资料包括规划区的降水、蒸发、气温、湿度、日照、积温、无霜期、风速风向、冻土深度、历年旱期、持续干旱天数及其他气象灾害等资料。
气象资料最主要有气温、降水、蒸发三项。一般收集多年平均值和极值,以及极值产生的年、月、日。然后根据任务内容再收集必要的资料,如多年系列年总资料,或多年系列月总资料、月均资料、旬总资料等。
当解决季节性缺水的灌溉问题时,需收集重要作物生长期降水资料,相应灌溉保证率频率水平年的降水量、蒸发量(月或旬)资料,同时要收集连续干旱发生的天数、年代。若制定灌溉制度,则需收集多年平均的月或旬降水量、蒸发量以及灌溉保证率频率的发生值。
一、气候
要收集规划区的气候带、气候特征,如干旱半干旱季风型气候、大陆性气候、湿润季风型亚热带气候等。影响气候分区的主要因素是温度、降雨。按温度分为热带、亚热带、温带、寒带等气候区;按雨量和降水成因分为热带雨林气候、温润季风型亚热带气候、半干旱温带气候。具体气象分区见表2-1-1。
表2-1-1 我国雨量分区
二、气温
气温直接影响作物生长所需灌水量及灌溉系统的设计,低温会使大部分作物生长速度放慢或受到抑制;高温时蒸发和蒸发速度较快,土壤水分消耗也很快。
生长季节的长短和生长期内温度的高低决定着种植哪些作物可以获得很好的收入。灌溉有可能延长某些作物的生长期,也可以控制白天的温度,避免果实产量减少、质量下降。当计算作物需水量时,应选用日或旬或月多年平均气温、平均最低气温、平均最高气温;应了解年最高气温、年最低气温、极端最高气温、极端最低气温(温度及发生年、月、日)、最热月的月平均最高温度、最冷月的月平均最低温度等,以确定作物适宜的种植季节和气温。
三、降水
降水资料包括规划区历年的年平均降水量、月平均降水量、旬平均降水量、季节降水量特征(占年降水量的百分比)。
当进行排频计算选用设计典型水文年的不同保证率(如P=50%、75%、90%)时,需选用历年的年平均降水量和月平均降水量。历年降水系列资料原则上应不少于10年,系列越长越好,最好在20年以上,可收集实测资料并进行统计分析计算。当实测资料不具备或不充分时可根据当地降水量等值线图进行查算。
四、湿度
空气的湿度表示方法有绝对湿度和相对湿度两种。
绝对湿度(e)指某一时刻空气中水汽的含量。当采用重量单位时,以g表示;当采用压力单位时,以Pa表示。
相对湿度(N)指空气的绝对湿度与同一时刻(同一温度)的饱和水汽含量(G)之比,即
当计算作物需水量时,需选用典型年的逐日、逐旬、逐月相对湿度或平均水汽压。
饱和水汽量(G)指某一温度下空气中可能容纳的水汽的数量,用重量或压力单位表示。用重量单位时,称饱和水汽含量;用压力表示时,称饱和水汽压(p)。
不同温度下的饱和水汽含量见表2-1-2。
表2-1-2 不同温度下的饱和水汽含量
饱和差(d)指一定温度下空气中水汽的饱和容量和当时空气中实际水汽含量之差,其表达式为
五、日照
阳光照射在地面上的时间长短称为日照。
当计算作物需水量时,要按日或旬或月统计日照小时数后按日或旬或月天数平均,要了解月平均日照、月平均日照占全年日照百分率,以确定适宜的种植作物和灌溉方式。
六、冻土深度
冻土深度是指温度在0℃或0℃以下,因冻结而含冰的各种土层深度。按保持时间可分为多年冻土(或称永久冻土)和季节冻土。我国多年冻土主要分布在东北北部山区、西北高山和青藏高原。
冻土层的资料包括历年冻土层深度资料,如冰冻期、冻土平均深度、最大冻土深度。
地理位置对地表土层季节冻结深度有很大影响。部分地区冻土深度见表2-1-3。
表2-1-3 部分地区冻土深度
七、积温
积温是作物在其他生活因子得到满足的情况下,完成生长发育周期所要求的日平均温度的总和。一般包括年平均积温、大于0℃的积温和大于10℃的积温。
八、无霜期
无霜期指露地植物没有受到霜降影响的首、尾时间。要收集年平均无霜期天数、始霜期和终霜期的日期,以确定灌溉时间。
九、气象灾害
气象灾害一般多指旱涝灾害,以及给生活、生产带来巨大损失的灾害。要了解旱涝灾害多年发生的系列资料,如出现的频率、灾害面积及变化规律、历年干旱时间及持续天数、其他气象灾害(包括冰雹、暴雨、干旱风、沙尘暴)等。