山西主要气候资源探析

朱敏嘉 ，茅 彧 ，王 涛 ，王计川

（1.山西省气象决策服务中心，山西太原030006；2.山西省气候中心，山西太原030006；3.山西省大气探测技术保障中心，山西太原030002）

资源是制约一个地区社会经济发展的重要因素之一，气候是一种对人类有着重要影响的环境因素，气候资源是十大国土资源之一。山西水资源严重缺乏，降水量的偏少又是形成干旱的主要因素，干旱制约着山西农业生产的发展。据有关部门40年的统计可知，粮食产量大面积减产的主要原因是干旱造成的。山西省干旱特征是：时间长、范围广、影响大、损失重，直接影响着农业生产的发展[1]。因此，科学合理利用水资源显得尤为重要，开发利用气候资源对山西的农业和其他产业都有着极其重要的意义[2]。

1 山西主要气候资源的基本特征

山西地形多样，高差悬殊，因而既有纬度地带性气候，又有明显的垂直变化。山西地处中纬度，因山脉屏障，夏季风影响不大，属于中温带半干旱、暖湿带亚湿润气候区。全省太阳年辐射总量在4900～6000MJ/m2之间，日照时数为2 088.0～2 977.5 h，日照百分率为47%～67%。全省年平均气温为3.9～14.0℃，气温地区分布总趋向是自南向北、自平川向山地递减。全省年降水量介于362.4～606.5 mm之间，呈现山西省自东南向西北递减的趋势。全省云量偏少，日照充足，光、热资源较丰富，大部分地区水资源不足[3]。

2 山西主要气候资源分析

2.1 光资源

2.1.1 太阳总辐射 山西的光能资源十分丰富，年总辐射量在4 900～6 000 MJ/m2之间，总的趋势是从北向南依次减少，西部山区较多，南部盆地较少，纬向分布较明显。临县、宁武、五台山一线以北均在5 800 MJ/m2以上，最大值在西北部的右玉县。临汾、运城盆地为相对低值区，基本上在5 200 MJ/m2以下。最小值出现在运城平陆一带，仅为4 900 MJ/m2左右。

研究表明，绿色植物在光合作用过程中只能同化太阳光谱中380～710 mμm区间的能量，通常将这部分能为绿色植物吸收的光带称为生理辐射。山西省年生理辐射为2 400～2 900 MJ/m2，其地理分布基本上与总辐射相一致，但经向分布较为明显。日平均气温稳定≥0℃的生理辐射量在1 800～2 200 MJ/m2之间；日平均气温≥10℃的生理辐射量在1 300～1 800 MJ/m2之间。

2.1.2 年日照时数分布 山西省年日照时数在2 088.0～2 977.5 h之间，其分布趋势呈盆地少于山区，南部少于北部。晋西北的大部分地区，日照时数均在2 700 h以上，其中，左云、右玉及大同县日照时数达2 900 h以上；临汾盆地、运城盆地及东部山区日照偏少，普遍在2 100～2 400 h之间，其中垣曲最少，为2088h；其余地区在2500～2 700 h之间（图1）。

2.2 热资源

2.2.1 年平均气温分布 山西全省年平均气温绝大部分地区介于3.9～14.0℃之间，总的分布趋势呈由北向南升高，由盆地向高山降低。在西部山区，等温线犹如冷舌，从北部的右玉伸至南部的运城，走向几乎呈经向；东部山区除五台山地区外，温度也是北低南高，但等温线走向的经向程度远不及西部山区明显。汾河河谷的等温线犹如暖舌，从南部伸至北部。这样的分布特征表明，年温的分布在很大程度上受到地势的影响。省境中部的东西山区和大同部分地区，年平均气温在8℃以下，其中，中、高山区4℃以下，其余地区4～8℃；忻定、太原盆地，晋西北黄河沿岸，晋东的阳泉、平定及晋东南大部分地区8～10℃；临汾、运城盆地及中条山以南的河谷地带，海拔高度及地理纬度均为全省最低，是山西省热量资源最丰富的地区，年均气温达12～14℃（图2）。

2.2.2 农业界限温度 作物要完成某个或全部生育期，需要一定的热量积累。一地的热量状况，一般都用活动积温来表示，即稳定高于某个农业界限温度持续期内逐日平均气温的总和，简称为积温。山西省日平均气温大于等于0℃初日，由南向北逐渐推迟，永济最早，为2月7日；右玉最晚，为4月1日，南北相差54 d。日平均气温大于等于0℃的终止期相反，北部的右玉最早，为10月23日；晋南盆地的运城最晚，为12月16日，北南相差76 d。日平均气温大于等于0℃的持续天数则由南向北递减，最多的永济为313 d，最少的右玉为211 d，二者相差102 d。山西省日平均气温大于等于10℃的初日，由南向北推迟。最早的永济为3月29日，最晚的右玉为5月10日，相差42 d。日平均气温大于等于10℃的终止期，北部的右玉最早为10月11日，南部平陆最晚为11月21日，相差41d。日平均气温大于等于10℃的持续天数也由南向北递减，最多的永济为213 d，最少的右玉为132 d，二者相差81 d。

2.2.3 农业界限温度间的积温 各界限温度积温的分布，受地理纬度、地形地势等的影响很明显，基本上是由南向北递减。日平均气温大于等于0℃期间的积温，由运城的5 093℃减少到右玉的2 745℃，后者约为前者的1/2。由此可见，热量受地理纬度和海拔高度的影响相当大，致使山西省各地热量相差悬殊，加上光照、水分条件不同，便构成了该省喜热、喜温、喜凉多种作物的复杂生态型。日平均气温大于等于10℃积温的分布，最多的永济为4 563℃，最少的右玉为2 220℃，后者不及前者的1/2。

2.3 水资源

山西全省年降水量除五台山外均介于362.4～606.5 mm之间。晋东南大部分地区，临汾东山区的安泽等县，晋中东山区的榆社、和顺等县的部分山区年降雨量可达500～600 mm，为该省的多雨区；西部大部年降雨量在450～500 mm之间；太原盆地、忻定盆地在400～450 mm之间；大同盆地为少雨区，年降雨量不足400 mm。由于地形的抬升作用，暖湿气流遇山地极易成云致雨，致使山地降水量普遍多于川谷，这是山西省降水的又一明显特征。如中条山东段山区、陵川东部山区、太岳山区、五台山顶、关帝山和芦芽山的高山区等，为多雨中心，其中，五台山顶降水量可达759.5 mm，为全省之最，而五台县的豆村年降雨量却只有516.4 mm（图3）。

3 小结与讨论

光、热资源在农业生产和其他行业方面的开发和利用前景广泛，应有组织、有计划地开展气候资源的开发利用，探索光、热资源合理开发利用的最佳模式，寻找最大限度提高光、热资源利用率的有效途径，使之进一步服务于农业生产和其他行业。

山西是一个多灾的省份，灾害种类繁多，灾情重，气象灾害的影响广泛深刻，尤其是干旱对农业的影响最大[4]，降水量的偏少是形成干旱的主要因素，同时干旱又制约着山西农业生产的发展。因此，建议开展人工增雨作业，同时有效地减少水土流失和农田水分蒸发。此外，应根据不同地区地形、气候特点，采取适当的水土保持耕作技术措施，如等高耕作、沟垄种植、蓄水聚肥改土耕作和蓄水覆盖丰产沟耕作等[5]。

旱灾损失的评估、评价定性评述，仅注重对农业经济的损失是远远不够的，应重视对社会经济、生态环境等方面的综合影响。近年来，虽然有许多研究探讨了生态环境以及生态服务功能的经济损失量，但却没有明确指出旱灾造成的损失在其中所占的比重，也没有把自然生态环境同社会经济系统有机地结合在一起进行探讨[6]。

［1］王计川，刘秀英，茅彧，等.山西省近23年干旱灾害探讨[J].山西农业科学，2008，36（9）：12-14.

［2］钱林清，郑炎谋，郭慕萍.山西气候[M].北京：气象出版社，1991.

［3］郭慕萍，刘九林，茅彧.山西气候资源图集[M].北京：气象出版社，1997.

［4］张永国，亢晋勇，李秀英.全球气候变暖背景下山西旱涝灾害研究[J].忻州师范学院学报，2005，21（2）：64-68.

［5］张建国，晋京串，肖宁月.山西旱地农业降水高效利用技术探讨[J].山西农业科学，2009，37（1）：52-54.

［6］王计川，王涛，朱敏嘉.干旱灾害对农业生产的影响[J].安徽农业科学，2008，36（28）：12362-12363.