第5卷第3期19 86年9月地理研究G E OGR人P HICA LRESE人RCHVol.5No3SePt1986星明淇池对其周围,地区温度的贡献及其特征来张克映(中国 科学院 昆 明 分 院 生 态 研 究 室)提本文以订正和消除方 法,显示出淇池(湖泊)要对共周 围的各项温度贡献仇即湖泊滥效(△T );拜据此讨论盆湖平填区一与山麓带的各项湖泊滥效的刚一、空分布特征0裸事脸斑宜】趁O弥勒图1Geogr aPhieal Po sition旗池的地理位 置与气象站的分布ofDian ehi一lakea ndd istr三 butionofmeterologie alstation本文2934年11月10收到,一95 6年3月8日收到修改稿张一平、刘玉洪同志参加本文的资料收集与部分计算工作,文中的插图清绘工作 由刘玉洪同志完成3期张克映:昆明淇池对其周围地 区温度的贡献及共特征淇池又称昆明湖,古称淇南 泽,呈 新月 形,位于云南高原中部,尾明西南郊(约2 404 0‘一2 500 2产N,1 0203 7‘一圳E ),为一 低纬高原的断 陷盆 地湖泊湖面海 拔 约1 8 8 5米,水 面 约3 0。
平方公里,常年蓄水量近13亿立 方米,平 均 水 深 约4.4米其周 围为一 系列 隆起的 山地(相对高差’伙叮一“门米)而构成以椭圆形分水岭(南北向延伸)为界的淇池盆 湖区(图1)滇池 处于 北亚热带高原季风 气候区内,常年盛 行 西南风以 年无四季、春 色常 驻 而著称,但降水的季节变化显著,一 般可划 分为雨 季(5一10月)和 干季(n一4月)大湖 泊水体对气候的显著影响,早为人们所 注意〔’〕,近 年,中小湖 泊 或人工 湖(5 00一2 0平 方公里以 下)的地方气候效 应也有 研究但一 般由于采用环湖多点、短 时 的观测 方法,只能给出短时湖 泊效应的特征值〔’〕,而不能给 出对生产上具 实用意义的气候 效应平均值及极 端值本文根 据旗池盆湖区内和相邻区各站n年(19 7 年)滥 度资料 来研 讨淇池对周围地区各 项 平均温 度和极端温 度 的贡献(温效)值这 对全 面认识 和评价旗池 湖泊生态效应,特别是对综合开发、利用盆湖区气候资源,以及对居住 百万以 上人口的淇池盆 湖区内工、农业生 产布 局和规划,均 有实 际意义;对于估价大型水利工 程,如我国长 江三峡 大坝建成后蓄水 量增加所引起的局 地气候 变化及 其生态效应问题也 有 其参考意 义。
一、淇池湖面热量交换及其对周围大气温度层结的影响淇池和海洋及 其他水 域一样,将 暖季 和日间所 获得 的热量 在冬季 和 夜间释放出来,从而调节淇池周围地区温 度变化,成 为一个天然的“空调器”据淇池、草海雨 量站(海埂 庄)水 面温度 资料 可计算出单位面积,5 0厘 米深( Z)的水柱热含量(Q)及 其 月际 热交换 量(△ Q月)拜由最暖 与 最冷月水温(T二和Tl1),计算一争N兴酬毕半翻f如咖0 Q卯0 0一勺奕遥汾幽蒸郊汉出水柱 全年 热转换 量(△Q年)计算结果表明(图2),1平方厘米 面积、全 年水柱热含 量最高值在8月(1 11 5卡/ 厘米2),为最低1月(4 5 0卡/厘米2)的2.5倍其 二者之差为年热转换 量,即8月至1月释 热(或储 热)为66 5 卡/ 厘 米2若 此期间(15 3天)均 匀释 热,则每天湖面水 层释 热量为4.3 5 卡/日·厘米“1),这 可使14 0 米 厚 气 层平均升 温1OC其中以1 0一1 1月释 热量 最多,为18 5卡/月·厘米2=5.9 7 卡 /日·厘米2可用1 93米厚的气层 平均升温IOC可上计算的湖表 层 释 热量(5 0厘米以 下 无水温资料)仅及淇池平均 水深 的图2淇池湖面水层(O一5 0厘米)热含量 (l)与热交换童 An nualv a riationofthe(1)a ndtheexehangelakesurfa ee(0一50em)(2)年变化eontentofhe atofheat(2)inofD ianehi一lake1)折合整个滇池湖面,仅。
一5厘米的表水层每天释放13 0.5亿千卡热量,相 当燃烧15 35吨无烟煤2 4地理研究5卷琴3毯谕F户仁卜厂味1 /1 0,估计整个淇池水 层在8至1月每天释 热可 使其湖面上1千米厚的 大气层平均升温1OC由于风速垂直分布 的特点使得旗池对近地气 层(平流输送小)的 调温作用耍比上层 大 气(平 流输送大)更为显著这一特点必 然明显地反映 在温 度层结上由淇池盆湖区与 安宁盆谷区对 太 华山站(23 58米)求得垂 直减 温 率( rJ 、=一△T/ △H)年变 化(图3)看出,由于淇池的增温效应使 盆 湖区各月平均最低rH与平均rH全年 均 大于 安宁盆 谷区,尤以冬季为明显;在干冷逆温期 间( 12一3月),盆湖区夜晨逆温 强度(平 均为一12Oc/10 0米)仅及盆谷区(一0.4 2OC/10 米)的1 /4至1/3,而且逆温季节比盆谷区形成推迟、消失提早约一旬以上盆湖区垂直 减温率 的增加 意味着大气层稳定 度 减弱,对 流 可能 加强,这对 盆 湖区低层 大气中有害气一O‘2一睁.4书魄岛自西八0.,今‘. ⋯几灿口O几U誉以珍驴苦寸一宁卜舒弓户节产益月图3垂直减温率车变化AnnualvariationofloPser ateoftemPe rature1-一theba sin一IakeofDia nehi一lake2-一Anningba sinwithoutlake体与飘尘的扩 散,减 轻 大气 污 染甚为有 利;而日间由 于 湖 风的降温效应,使得盆 湖区各月平均 最高r。
植均 比盆谷区显著减小,尤以高 温期 的5、6月为显著这 意 味 着 午 后盆 湖区热对流 减弱,抑制拜减少盆湖区 的大气降水两区rH及 其差值△r(即湖泊减温率 效应)的年、季均值列 如表1表1尾明盆湖区(rH,:)与安宁盆谷区垂遨减温率( rL)及其差值△r的季节平均值的Season almea nvaluesofIopserateofmeanma ximum,me anminimumandme a nt emper atureinkunmingbasin一lakeare a〔rL〕a ndan ningba sinwitho utlake〔r:,.〕anditsdifferenee(△r)\女干季(11一4月)雨季(5一10月)项、“\\产·率一 节、 1丁下不蔽雳~!一刃石下泵万⋯‘平 均 粤一一j一3期张克映:昆明旗池对其周围地区温度的贡献及其特征二、淇池温效特征及其影响因子(一)计算淇池温效(△T)的方 法淇池盆湖区各站温度(Ti)记 录是 大气环 流(C )、湖泊(L )、盆谷 地形(P )、海拔高度(H)和纬度(印)五项因子交互影响的综合结果而 地处淇池西部、盛行风向上 风区的安宁盆谷区温 度(T。
)则无 湖泊 因子影响由于淇池盆湖区与安 宁盆谷区彼 此邻近且 地地貌形态(山间盆地)相似,因而可认为环流(C )和地 形因子( P)对两区温 度的影 响彼此相 互抵偿而被消除如取盆谷区温 度作为对照基 准,求其差值八T=T;一T.二f( L,H,印)一f(H,帕,再进行 高度 和纬度订 正,即可显 示出湖泊因子( L)对温 度的效应△T(贡献)值据此,淇池各项 温效△T可按下式计算:△T二T;+己T;/OHdH一(T+己T/己HdH+OT/a( p d 甲)(l)或△T=T;.:OT/O甲d印)(2)式T:与Ta T;/ aHdH与aT/H d H分别为盆湖区各站 与安 宁盆谷区的温 度值及 其 高 度订正值;首先按上述 两区的减温率(aT;/OH,OT/ aH)将温 度统一订正至淇池 湖畔190 0米基 准高 度面上,即得T;,,为求得淇中高原(滇池盆湖区南北部之间)的温 度 随心划勺酬户争纬度 的递减率aT/a甲,选取同样 处于盆谷地形且 避开湖泊影响的淇池北部五 站’》与南 部四站“’(图1),各取其平均 高度,将南部四站平 均温 度按盆谷区减温率己T/OH(安宁一太华山)订正 至北部五站同一 平均 高度面上,再由南、北 各站的平均纬距差求得丫,二一己T/己甲(图4和表2)。
最 后 利用丫,值对安 宁盆谷站温 度进行纬度‘ 订正,即求得 与淇池盆湖区各站 相应纬度 上的盆 谷区基 准 对照温 度值(TT/ar pd( p),进而由(2)式计算出淇池(湖泊)年、月平均温 度,平均 最高、最低温 度与极端 最高、最低 温 度效 应 值(以 下分别简称年、月平均 温 效,平均 最高、最低温效与极端 最高、最低温效等)温效值前的正 号(+)表示增(升)温 效应,负号(一)表示降(减)温效应1一不均尼低滥冷jZ刀图4淇中高原(淇池南、北 部)盆谷区的纬度减温率年变化Annualv ariatio nofloPs erateoftem Pe ra-tureofIatitude(r甲)lo eatedinthes outhernandnorthernPartofDia nehi一lakeinmiddleofYunnanPlateauI nea nmlnll numtem Pe rature垃ea ntemPe ratureme a nma xi mumtem Pe ratu r e由图4看出,各项纬度 减温率(丫,)年变 程不同程 度地出现随纬度的递增的反常现象(负值),尤以平均最高温度为明显。
这反映地处低纬,稍有南倾 的淇中高原 面上的固有特1)禄丰、富民、宜良、篙明与陆良,2)峨山、玉溪、华 宁与弥勒2 6地理研究5卷窦2漫中高原积沮与极端通度的纬度减通率(Y帕Lopserateoftemper atu r eoflatitude(r甲)ofc umulativetemper atu reandextremetemPeraturoinmid dleofYunnanPlatea u极端最低温度极端最高温度 一均一·一一一积一目项 >0“C>10OC)1 8.C. 恤一面均值{极值8 2.11254171}一0.89{一175征;其次,平均 最低丫:值,冬季 最大(2Oc/ 以 上),说明高 原山地对 冬季冷平流的阻滞作用,使低温输入量在地域 上产生显著的南、北 分异;最 后,滇池盆湖区南、北 台站的纬差仅近半个纬度()但其 温度的纬度订正值则 相 当可观(如暖季 的平均 温度 和平均 最 高温度达9.3一4“c,冬季平均 最低温度达1.2”C ),这说明在计算淇池 温效时纬度订 正的重耍性,非经 此项订正 则难 达 正确显示湖泊温效的预期目的滇池盆湖区内北部山麓的昆明站(西山脚下湖畔)与黑龙潭站(北部山麓谷 地)所处的地形与盆湖平坝区和 安宁盆谷区均有显著差异,因而,北部山麓带中的昆明与黑龙潭站的温效值为湖泊温效与山麓地 形温效的综合。
因 此本文 主要取淇池盆湖平坝区三站(晋 宁、呈贡、巫家坝)来讨论淇池温效值,而把盆湖区内山蒲、谷地 台站的温效仅作为对此特征加以 阐述最后略述其地 形温效特征二)各项温效值及其特征1提高夜 晨低温 的作用图5所示的湖畔平坝区平均 最低温效全年为正值,反映出湖 泊 夜晨 对周 围 陆地具 有显著的热源作用其温效值与湖 面释 热时 段(夜长)有 关,干季(十1.1.C )比雨 季(+0.4OC)更 为明显,其中冬季(十1.3“C)为夏季 的6倍以上,其年平均值为十7.C,1月最大达1.6.C2.对最高最低温度的调节作用因昼 间湖风降温作用平均 最高温效全年均为负值,对湖 周陆地 最高温度的上升起了抑 制作 用,年变化较缓和,(年革均为一0.6“C),干季后 期至。