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新疆的湿度,蒸发,云-新疆气象手册(20)第2篇第3章第4节
20200116
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下面是此书第2篇第3章的第4节湿度、蒸发、云
新疆年平均相对湿度地理分布为北疆高南疆低,西部高东部低;山区高、盆地低。北疆为55%以上,伊犁河谷、博乐塔拉河在65%以上,伊犁河上游巩留、巩乃斯河达70%以上。准噶尔盆地达50%,塔里木盆地约45%,北部、西部约50~55%,新疆东部和南部偏低,约40~45%,吐鲁番、哈密盆地为干燥区约40%以下,哈密北部淖毛湖仅有33% 。
用现在的仪器可以在新疆观测到相对湿度为零(也是极小值)。5~8月塔克拉玛干腹地下午常出现0值,7月份下午0值可以维持数小时。
新疆水汽压很小,年平均水汽压为4~8hPa,其分布特点是西部大,东部小,绿洲、农区大,戈壁、沙漠小,平原大,山区小,南北差异十分明显。
全疆水汽压最大值位于伊犁河谷,已超过8hPa,奎屯河、玛纳斯河绿洲农垦区约7hPa左右,其他绿洲平原区,如额尔齐斯河流域、塔城盆地、天山北麓、准噶尔盆地约6hPa。
南疆吐鲁番盆地、焉耆盆地、孔雀河流域、渭干河流域、阿克苏河流域农业绿洲区约6hPa左右,而叶儿羌河流域、塔里木河流域绿洲区较高,可达7~8hPa。而近昆仑山,阿尔金山一带较低。若从北疆青河划一条南北线至若羌,线之西在5hPa以上,线之东在5hPa以下。
新疆各地年、月平均水汽压,水汽压的极值(单位:hPa)(1951—1980年)
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 年 | 极大 | 极小 | |
阿勒泰 | 1.3 | 1.6 | 3.0 | 4.7 | 6.4 | 10.0 | 11.8 | 10.4 | 7.2 | 4.1 | 2.5 | 1.7 | 5.5 | 21.7 | 0.0 |
塔 城 | 1.9 | 2.2 | 3.9 | 6.4 | 8.6 | 12.0 | 13.4 | 11.4 | 8.2 | 5.7 | 4.0 | 2.6 | 6.7 | 27.0 | 0.2 |
伊宁市 | 2.4 | 3.2 | 5.5 | 7.8 | 10.8 | 14.1 | 15.2 | 13.7 | 10.1 | 7.2 | 5.0 | 3.4 | 8.2 | 28.0 | 0.1 |
克拉玛依 | 1.4 | 1.8 | 3.5 | 4.7 | 6.3 | 8.8 | 10.6 | 9.3 | 6.7 | 5.1 | 3.5 | 2.1 | 5.3 | 22.2 | 0.0 |
石河子 | 1.5 | 2.1 | 4.6 | 7.0 | 9.3 | 13.2 | 15.3 | 14.2 | 10.4 | 6.5 | 4.2 | 2.3 | 7.6 | 30.9 | 0.0 |
乌鲁木齐 | 1.6 | 2.1 | 3.7 | 5.9 | 7.3 | 10.5 | 11.8 | 10.5 | 7.9 | 5.6 | 3.5 | 2.2 | 6.1 | 31.9 | 0.0 |
小渠子 | 1.5 | 1.7 | 2.8 | 4.4 | 6.2 | 8.6 | 10.0 | 8.9 | 6.3 | 4.0 | 2.5 | 1.8 | 4.9 | 22.5 | 0.0 |
昌 古 | 1.4 | 2.0 | 4.3 | 6.3 | 8.4 | 12.0 | 13.7 | 12.4 | 9.3 | 6.1 | 3.9 | 2.2 | 6.8 | 31.3 | 0.1 |
奇 台 | 1.3 | 1.7 | 3.8 | 5.7 | 7.1 | 10.2 | 11.7 | 10.3 | 7.6 | 5.2 | 3.4 | 1.8 | 5.8 | 22.3 | 0.0 |
哈 密 | 1.5 | 2.0 | 2.8 | 3.9 | 6.1 | 9.8 | 11.3 | 10.7 | 7.4 | 4.7 | 3.0 | 1.9 | 5.4 | 22.7 | 0.0 |
吐鲁番 | 1.8 | 2.4 | 3.8 | 5.8 | 8.7 | 12.2 | 14.5 | 14.9 | 11.4 | 7.0 | 3.7 | 2.2 | 7.4 | 37.5 | 0.1 |
喀 什 | 2.5 | 3.3 | 4.7 | 6.3 | 8.6 | 10.3 | 12.4 | 13.0 | 10.4 | 7.1 | 4.7 | 3.2 | 7.2 | 28.3 | 0.1 |
库尔勒 | 2.0 | 2.4 | 3.4 | 5.1 | 7.7 | 10.9 | 12.6 | 12.1 | 9.3 | 6.2 | 4.0 | 2.5 | 6.5 | 27.0 | 0.l |
阿克苏 | 2.1 | 2.9 | 4.6 | 6.2 | 8.8 | 11.8 | 14.4 | 14.6 | 11.4 | 7.3 | 4.4 | 2.8 | 7.6 | 30.4 | 0.0 |
和 田 | 2.1 | 2.8 | 3.8 | 5.1 | 7.9 | 10.3 | 12.5 | 12.7 | 9.4 | 5.7 | 3.5 | 2.5 | 6.5 | 27.0 | 0.0 |
可降水量是指当地空气中从地面到上空的所有的含水量的厚度,它一般以其全部凝结为降水时的降水量(厚度)来计量。可降水量也可以理解为挤干当地空气可以形成的雨量。可降水量与地面的水汽压力为正相关。其多年平均值的可降水量w(以mm为单位)与水汽压力e(以hPa为单位)的关系公式是:
W=1.7442e
新疆可降水量的数值见第2篇第6章。(南庆红)
水汽压的垂直分布特点是随高度上升而迅速减小。高山地区水汽压只有3hPa,4000~5000m高山,如昆仑山,仅有hPa,而中低山带一般4~5hPa。它随高度增加而减少的关系服从负指数函数。如乌鲁木齐(指自由大气)4月多年平均的水汽压力e与高度z关系为:
新疆相对湿度一般是随高度增加而减少,但是夏季新疆在近山地区随海拔高度上升而增大,这也可以称为逆湿层。下表中7月的资料就说明了这个情况。逆湿层的存在与天山夏季山区有最大降水带存在是对应的。(李江风、张学文)
天山北坡平均相对湿度垂直变化(1951—1980年)
地名 | 海拔(m) | 平均相对湿度(%) | ||||
1月 | 4月 | 7月 | 10月 | 年平均 | ||
蔡家湖 | 441 | 80 | 48 | 44 | 58 | 60 |
乌鲁木齐 | 918 | 80 | 54 | 44 | 57 | 61 |
小渠子 | 1872 | 55 | 60 | 62 | 59 | 59 |
大西沟 | 3539 | 45 | 55 | 69 | 50 | 55 |
气象站为了度量自然环境下的水分的蒸发能力,进行“蒸发量”的测量。其办法是在一个直径20cm的蒸发金属皿中灌入水分,每天测量它在观测场中自然减少的数量,它也就是当地1天的蒸发量。这个测量每天进行,最后统计出全年和多年平均的年蒸发量。
新疆各地年蒸发量分布规律是北疆小、南疆大;西部小、东部大;山区小、平原大;盆地边缘小、盆地腹部大;风速小的地区小,风速大的地区、风口地区大。北疆1500~2300mm,伊犁河谷较湿润为1200~1600mm,干旱多风的克拉玛依、阿拉山口在3400mm以上。南疆地区2000~3000mm。阿克苏河流域为1900mm,干热的阿图什3200mm以上,东疆在3000~4000mm。七角井、淖毛湖在4000mm以上。淖毛湖1972年蒸发高达5098.8mm,为全国极值。北疆山区在1500mm以下,高山区在1000mm,帕米尔、昆仑山在2500mm以下。
在湿润地区测量到的蒸发量比较接近自然界的实际蒸发量。但是在干旱的新疆这样测量的蒸发量的意义仅是代表当地的蒸发能力,而不代表当地真的有这么的水分供蒸发消耗。沙漠地区没有水分,那里蒸发能力很大但是实际蒸发量近于零。说沙漠里每年蒸发了大量的水分是错误的。根据水分平衡计算出来的新疆平均的年蒸发量大约是140mm/a,即平均每年要蒸发14cm厚的水层(见第6章)。
21世纪以来气象站把20cm的蒸发皿换成了面积3000cm2的蒸发池,它测量到的蒸发量(应当称为蒸发能力)就仅为蒸发皿的60%,这从另一个侧面说明过去蒸发皿的观测数据决对不能乱用。而农业气象中要分析当地农田的蒸发量,经常用经验性的彭曼蒸发公式,进行参数订正,经订正较为接近实际蒸发量。(李江风、张学文)
新疆虽属内陆干旱区,年平均总云量仍不算少,若将富蕴与南疆且末联成一线,其西侧年平均总云量大于5成,东侧小于5成。
总云量季节分配与大气环流关系甚为密切。春季,新疆经常有冷空气入侵,天气变化剧烈,总云量为全年最多。各地多为6~7成,吐-哈盆地少于6成。夏季,新疆西部边境上空为一浅槽,每当冷槽过境,促使云系发展,特别山区,6月份总云量较多可达7成,平原和山麓地带均少于6成。秋季新疆平均脊开始建立,天气晴朗,是年内总云量最少时期。北疆为4成左右,东疆、南疆为3成。冬季新疆低层大气非常稳定,时有低云(雾)出现,总云量增多,沿天山地带最多,可达5~6成,南疆一般可达4~5成,吐哈盆地在4成以下。
总云量小于2成日数,全年各地80~90d,吐哈盆地最多,可达110d以上,按季节论,6~7月最少,每月5~7d,秋季9~10月最多,东疆可达15d,其他地区9~13d。
年、月总云量、低云量小于2成和大于8成的日数(单位:天)(1951—1980年)
地名 | 月份 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 年 |
阿 勒 泰 | 总云量<2 低云量<2 总云量>8 低云量>8 | 9.7 28.7 7.5 0.1 | 7.3 25.4 6.8 0.3 | 6.6 25.9 8.9 0.3 | 5.8 23.1 8.8 0.0 | 5.8 22.8 8.3 0.2 | 4.9 20.1 8.1 0.1 | 5.2 19.8 7.4 0.4 | 7.4 21.8 5.4 0.3 | 9.8 23.2 5.2 0.3 | 8.0 25.8 7.5 0.0 | 7.2 24.0 9.0 0.4 | 7.6 26.7 9.3 0.2 | 85.2 287.2 92.3 2.7 |
伊 宁 市 | 总云量<2 低云量<2 总云量>8 低云量>8 | 8.4 23.7 7.9 0.6 | 5.8 21.5 7.7 0.3 | 4.9 20.8 10.5 0.6 | 4.4 20.6 10.2 0.6 | 5.1 19.6 9.7 0.4 | 4.9 16.1 7.7 0.2 | 7.5 18.4 5.3 0.2 | 10.6 22.6 4.5 0.0 | 11.2 23.8 4.2 0.1 | 10.5 25.5 5.0 0.2 | 8.5 23.1 7.0 0.5 | 7.3 22.9 9.0 1.1 | 89.1 258.8 88.8 4.9 |
乌 鲁 木 齐 | 总云量<2 低云量<2 总云量>8 低云量>8 | 10.1 22.9 5.5 1.1 | 6.1 17.5 7.1 1.6 | 4.5 17.3 9.3 2.1 | 5.6 19.5 8.1 0.9 | 6.1 19.8 7.7 0.5 | 3.6 16.1 7.7 0.6 | 5.9 18.1 6.6 0.1 | 8.5 22.0 5.2 0.1 | 12.4 22.6 3.3 0.5 | 12.1 25.0 3.1 0.9 | 7.9 17.6 8.4 3.4 | 6.4 17.9 7.0 1.9 | 89.1 236.3 79.1 13.3 |
哈 密 | 总云量<2 低云量<2 总云量>8 低云量>8 | 13.4 29.6 3.0 0.1 | 9.2 27.4 3.7 0.0 | 6.6 29.4 5.7 0.1 | 4.6 25.3 7.2 0.2 | 5.8 23.7 7.3 0.2 | 5.2 18.8 7.4 0.5 | 6.2 18.7 6.3 1.1 | 9.8 21.0 4.7 0.2 | 12.3 24.4 2.4 0.1 | 15.2 28.9 2.2 0.1 | 12.8 29.1 2.0 0.0 | 11.9 29.8 3.0 0.0 | 113.2 306.2 54.9 2.4 |
喀 什 | 总云量<2 低云量<2 总云量>8 低云量>8 | 6.3 27.6 7.7 0.3 | 4.6 23.8 9.0 0.2 | 3.1 26.1 11.8 0.1 | 3.6 21.8 9.9 0.3 | 5.3 20.9 9.3 0.3 | 6.8 18.3 4.1 0.2 | 8.0 18.3 6.1 0.1 | 8.3 20.7 6·2 0.1 | 11.8 23.7 4.1 0.2 | 13.5 27.9 2.8 0.1 | 9.6 27.3 4.7 0.1 | 7.1 27.0 7.1 0.7 | 87.9 283.4 82.6 2.4 |
和 田 | 总云量<2 低云量<2 总云量>8 低云量>8 | 5.5 29.1 7.5 0.0 | 3.0 25.4 10.5 0.1 | 2.5 29.0 8.5 0.0 | 2.7 27.5 8.9 0.0 | 3.9 28.3 10.3 0.0 | 5.0 27.0 8.1 0.0 | 7.4 28.5 8.7 0.0 | 7.3 29.5 9.0 0.0 | 9.9 28.6 5.8 0.0 | 13.4 30.7 2.0 0.0 | 10.4 29.4 2.7 0.1 | 7.2 29.5 5.3 0.0 | 78.0 342.5 87.3 0.2 |
新疆年平均低云量很少,北疆西部和沿天山北麓、南疆西北部约1~2成,其余不足1成。低云量以夏季较多,白日地面增温快,常有积云发展,傍晚、夜间,温度降低,积云消失。月平均最多为2成。北疆、沿天山山麓地带,冬季低云多于夏季约为3成左右,但从中山带以上,却为少云晴空。
低云少于2成日数,全疆各地都很多,一年中,除山区外,普遍多于230d,南疆和东疆大部份地区在300d以上,南疆和田、若羌一带,均超过340d以上。新疆低云量少也是干旱地区气候特征之一。
⑴ 陈汉耀等,新疆气候及其与农业的关系,北京:科学出版社,1964
⑵ 张家宝,邓子风,新疆降水概论,北京:气象出版社,1987
⑶ 李江风,新疆气候,北京:气象出版社,1991
⑷ 马力,多年平均降水量的面积分布律,气象,1996,22(12):35–39
⑸ 林之光,地形降水气候学,北京:科学出版社,1995:19–49
⑹ 周聿超,新疆河流水文水资源,乌鲁木齐:新疆科技卫生出版社,1997:22
⑺ 马淑红等,新疆年降水变差系数的若干规律性,气象学报,1991,49(1):39–45
⑻ 张学文,可降水量与水汽压力的关系,气象,2004,20(2):9–11
⑼ 张学文,新疆水汽压力的铅直分布规律,新疆气象,2002,25(4):1–2,14
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