2021年山西省汾阳市气候分析及异常事件诊断

李 旋

山西省汾阳市气象局，山西汾阳 032200

近年来，受全球气候持续变暖的影响[1-2]，极端天气事件频发，对自然环境和人类活动产生了一系列影响[3-4]。通过分析汾阳市1971—2021年气象观测资料，总结2021年汾阳市气候特征和各类气候异常事件[5-7]，旨在提醒人们多关注气候变化，保障当地农业生产又好、又快地发展，进一步改善生态环境。

1 基本气候概况

1.1 气温

资料分析（图1）表明，1991—2021年汾阳市的年平均气温总体呈上升趋势。1991—1996年的年平均气温均偏低，1993年的年平均气温（距平-0.9℃）达到历史最低值。1994—2002年的年平均气温均偏高，其中1999年的年平均气温（距平+1.1℃）最高；2003—2005年的年平均气温偏低；自2006年起，除2012年的年平均气温比常年偏低外，其余年的平均气温均等于或高于历年平均值（10.5℃），尤其是2014—2021年，气温持续偏高。2021年的年平均气温（12.5℃）达历史最高。

图1 1991—2021年汾阳市年平均气温距平变化

1.2 降水

由图2可知，1991—2021年的年降水量的变化趋势不显著，但具有阶段性特点。1991—2001年的年降水量（除1996年外）均偏低，出现了1997年（距平-179.8 mm）1个严重干旱年。从2002年起，年降水量呈波动性变化，出现了2003年（距平+207.2 mm）和2016年（距平+219.6 mm）2个丰水年。2021年的年降水量（611.3 mm）比历年平均值（440.5 mm）高出170.8 mm，尤其是秋季降水量（359.3 mm）达历史最高值，比历年秋季平均值（108.2 mm）高出251.1 mm。

图2 1991—2021年汾阳市年降水量距平变化

1.3 日照

由图3可知，1991—2021年汾阳市的年日照时数总体呈下降趋势。1991—2002年的年日照时数均偏高。其中，1997年的年日照时数（距平+359.9 h）最高。2003—2019年的年日照时数（除2008年外）均低于历年平均值（2443.3 h）。其中，2016年的年日照时数（距平-611.2 h）达历史最低值。2020年的年日照时数（距平+542.1 h）达历史最高值。2021年的年日照时数（距平-69.8 h）偏低。从图4可以看出，2021年春季、夏季和秋季日照时数均低于历年平均值，冬季日照时数（599.6 h）却比历年冬季平均值（495.9 h）多出103.7 h，属历史罕见。

图3 1991—2021年汾阳市年日照时数距平变化

图4 汾阳市2021年四季日照时数距平变化

2 物候异常分析

从表1可以看出，蒲公英、车前、苍耳、榆树和小叶杨5种植物的物候期（除苍耳开花盛期、车前黄枯末期和小叶杨落叶末期外）均提前，且提前量突破历史极值。

表1 汾阳市2021年植物物候期观测数据

前期，由于2月和3月平均气温分别比历年平均值偏高5.4℃和3.6℃，且2月日照时数比历年平均值偏多29.6 h，木本植物（榆树、小叶杨）的花芽膨大期偏早14~16 d；草本植物（蒲公英、车前）的萌芽期偏早13~14 d；且受2月和3月降水量分别比历年平均值偏多15.9 mm和14.1 mm的影响，苍耳萌芽期偏早23 d。

中期，受前期物候期系统偏早、5月和6月平均气温分别比历年平均值偏高1.1℃和1.8℃的影响，木本植物物候期偏早10~21 d；草本植物蒲公英、车前物候期偏早11~16 d；受7月份降水量比历年平均值偏少53.2 mm的影响，苍耳开花盛期偏迟6 d；受9月份降水量比历年平均值偏多57.1 mm的影响，苍耳果实或种子全熟期偏早5 d。

后期，受10月份降水量比历年平均值偏多197 mm的影响，木本植物小叶杨落叶末期偏迟12 d，草本植物苍耳黄枯末期偏早3 d；受11月份平均气温比历年平均值偏高1.3℃和11月份日照时数比历年平均值偏多48.9 h的影响，木本植物榆树落叶末期偏早2 d，草本植物蒲公英黄枯末期偏早2 d，车前黄枯末期偏迟1 d。

2021年总的物候特点是：前期和中期物候期偏早，后期接近历年平均值或偏迟。

3 异常气候事件及气象灾害

3.1 暴雨

暴雨是指降水强度很大的雨，常在积雨云中形成[8]。中国气象标准中规定，每小时降雨量16 mm以上、连续12 h降雨量30 mm以上、24 h降水量≥50 mm的雨称为“暴雨”[9]。2021年汾阳市出现了历史罕见的春季暴雨。5月15日15:00—5月16日03:00，汾阳市石庄镇降雨量38.9 mm，杨家庄镇降雨量33.8 mm，贾家庄镇降雨量30.5 mm，12 h降雨量超过30 mm。

汾阳市夏季6—8月份共发生4次暴雨，比历年偏少。6月9日08:00~20:00，汾阳市张家堡降雨量60.9 mm，峪道河60.3 mm，杨家庄47.3 mm，河北村42.7 mm，石庄36.6 mm，东赵村35.7 mm，上池家庄34.7 mm，张家坡33.9 mm，贾家庄33.2 mm，安上村33.2 mm，西 河32.7 mm。7月11日19:00—7月12日07:00，东赵村降雨量34.9 mm，张家堡33.2 mm；7月13日00:00~01:00，石庄镇1 h降雨量达19.1 mm；8月18日20:00至8月19日20:00，靳 屯村84.6 mm，南垣77.6 mm，东赵67.2 mm，张家堡64 mm，峪道河63 mm，小相寨58.4 mm，上池家庄57.9 mm，见喜村54.3 mm，河北村51.7 mm，汾阳城内50.7 mm。

汾阳市秋季出现5次暴雨，历史罕见。9月3日20:00至9月4日08:00，石庄降雨量33.6 mm，杨家庄30.6 mm；9月23日0:00~12:00，杨家庄镇降雨量30.8 mm；10月3日03~14:00，贾 家 庄降雨量45.8 mm，西河45.3 mm，汾阳城 内35.2 mm；10月4日03:00—10月5日03:00，汾阳城内降雨量75.3 mm，西河74.2 mm，贾家庄72.6 mm，见喜村68.5 mm等；10月5日03:00—10月6日03:00，汾阳城内79 mm，贾家庄74.9 mm，见喜65.7 mm等。

3.2 大风

大风是平均风力≥6级或瞬时风速≥17 m/s的风[10]。2021年全年大风次数达到23次，是近50年以来最高值，比历年平均值多14次。4月出现大风（6次）最多，5月次之（出现大风5次），具体时间分布如表2所示。

表2 汾阳市2021年大风时间分布

3.3 冰雹

2021年6月8 日19:19，汾阳市出现强降雨伴冰雹天气，最高降雨量10.1 mm，部分区域出现大冰雹（直径2 cm左右）。栗家庄镇、西河街道、太和桥街道、文峰街道、峪道河镇、肖家庄镇、阳城镇7个镇和街道不同程度受灾。截至6月9日下午16:00，据统计，灾害共造成全市8 472.68 hm2农作物和经济作物受灾，成灾4 286.23 hm2，绝收13 hm2。其中，玉米、高粱、谷子等农作物受灾6 290.85 hm2，成灾3 704.40 hm2，绝收13 hm2；核桃、杏等经济林受灾2 181.83 hm2，成灾581.83 hm2。冰雹灾害同时造成24个蔬菜大棚等农业设施损毁，造成直接经济损失3 050.92万元。

3.4 干旱

汾阳市2021年夏季以来天气干旱，7月下旬降水量只有0.6 mm，比常年偏少29.3 mm，偏少98%；8月上旬降水量只有2.6 mm，比常年偏少31.3 mm，偏少92%，汾阳市旱地已出现高度干旱。经过统计，截至8月18日，全市杏花村镇、冀村镇、演武镇、峪道河镇、肖家庄镇、栗家庄镇、三泉镇、石庄镇、杨家庄镇、文峰街道、阳城镇11个镇、街道遭受干旱灾害，受灾人口207 349人，主要农作物玉米、高粱等受旱灾损失严重。经统计，全市农作物受灾面积34 166.85 hm2，成灾19 973.27 hm2，绝收3 804.22 hm2，直接经济损失17 828.26 万元。

3.5 局地洪涝

10月3日—6日汾阳市出现连阴雨天气，其中2 d暴雨，2 d大雨，汾阳城区总降水量213.5 mm，是历年10月份降水量的7倍，突破建站以来10月份最大降水量。区域站最大降雨量出现在贾家庄，降水量220.1 mm。10月8日08:00—9日08:00汾阳市又出现降雨，连日降雨导致汾阳市大部分区域出现不同程度的洪涝灾害。经统计，此次洪涝灾害导致全市14个镇、街道不同程度受灾，受灾人口 52 176人,紧急避险转移人口941人,设置集中安置点 95个，集中安置人口162人，农作物受灾16 580.7 hm2，成 灾9 203.27 hm2,绝 收1 361.16 hm2，共倒塌房屋户369间，严重损坏房屋459间，一般损害房屋2 431间，受损水库100座，冲毁或受损堤坝24.2 km，水毁公路1 500 m，受损学校 77个，直接经济损失10 777.87 万元。

4 小结

（1）1991—2021年汾阳市的年平均气温总体呈上升趋势，尤其是2014—2021年气温持续偏高。2021年的年平均气温达到历史最高。

（2）1991—2021年的年降水量变化趋势不显著，但具有阶段性特点。2021年的年降水量比历年平均值高出170.8 mm，尤其是秋季降水量超过历史极值，比历年秋季降雨量平均值高出251.1 mm。

（3）1991—2021年汾阳市的年日照时数总体呈下降趋势。2021年的年日照时数比历年偏少，其中春季、夏季和秋季日照时数均比历年偏少，但冬季日照时数却比历年偏多103.7 h，属历史罕见。

（4）前期，受2—3月气温偏高和降水偏多影响，榆树、小叶杨的花芽膨大期比历年偏早14~16 d；蒲公英、车前的萌芽期比历年偏早13~14 d；苍耳萌芽期比历年偏早23 d。后期，受10月份降雨量比历年偏多197 mm影响，小叶杨落叶末期比历年偏迟12 d。

（5）2021年汾阳市异常气候事件及气象灾害较多，全年出现暴雨、大风、冰雹、干旱、局地洪涝等自然灾害。2021年出现了历史罕见的春季和秋季暴雨天气，夏季出现了严重干旱，10月3—6日的连日降雨导致汾阳市大部分区域出现不同程度洪涝灾害。全年大风次数也突破了近50年历史极值，6月8日还出现了严重的冰雹天气，给汾阳市的农业生产及生态环境带来诸多不利影响，也警示人们应多关注气候变化，积极应对，趋利避害，改善生态环境。