第六章 庐山气候水文与调查实习§6.1 气候庐山地处我国亚热带东部季风区域,它的气候具有鲜明的季风气候特征庐山是一座中山,受海拔高度因素的影响,山上与山下与纬度平原地区相比较,它又具有鲜明的山地气候特色1954年底,江西省气象部门在牯牛岭最高点(1165米)设立气象观测站,进行系统的气象观测,记录有完整的气象观测资料,为研究庐山气候提供了科学的基本数据1956年,中国科学院在庐山设立了云雾研究所6.1.1 气温根据全国年辐射统计资料,江西、湖南一带为100~120千卡/厘米2·年,牯岭一带年幅射值为120.584千卡/厘米2·年(1960-77年平均),比南昌的年辐射值(111.87千卡/厘米2· 年)为高,可见庐山辐射能资源比较丰富气温高低受大区域地理纬度、海陆分布因素,气温高低还与海拔高度及局部地形有密切联系庐山的牯岭(29º35′N,海拔1165米)年平均气温11.5℃,与北京(39º48′N,海拔31米)的年平均气温(11.6℃)相当,北京是温带气候,这等于把牯岭纬度北移了约10个纬度。
与山下同纬度平原地区相比,牯岭的年平均气温约低6℃,冬季(1月)低5℃,夏季(7月)低7℃(表6.1.1)表6.1.1 庐山与同纬度各地气温(℃)比较(1961-1970平均)站名纬度海拔(米)1月平均7月平均年较差庐山29035′1165.0-0.122.622.7黄山30008′1840.03.417.821.2星子29028′37.14.629.324.7九江29045′32.24.429.625.2岳阳29023′51.64.729.224.5盛夏季节,常因副热带高压加强西伸,长江流域河谷、盆地出现酷暑天气,一般以气温超过35度为炎热天气据多年统计资料,武汉炎热日数平均每年有22.0天,南京17.1天,九江为25天,安庆为21.8天在这期间,上述各地早晚气温可达28-30℃左右,早晨室内气温反比室外高,极端最高气温在40℃上下,例如武汉.为41.3℃,南京41.7℃,九江40.2℃,加以河湖众多,河谷空气密度大,相对湿度高,异常闷热庐山正处于我国夏热中心之一的长江中下游河谷与鄱阳湖盆地之间,却与上述各地形成鲜明对照:山上7月平均气温比山下九江、星子低7℃。
山上牯岭早晚气温只有20℃左右,很少超过25℃,极端最高气温只有32℃同时,还由于山上空气密度较小,空气与地面热量交换过程较快,云雾多,植被茂盛以及环绕庐山的长江、鄱阳湖源源不断地输送具有冷却功能的水汽等因素的综合影响,使得庐山的气候显得凉爽宜人,成为避暑胜地夏天单衣短裙的旅游者从九江匆匆上山,来到山镇之中,早晚会享受“秋日爽凉”之苦之乐九江与庐山牯岭夏天最高气温的巨大温差除了海拔高度外,与九江处于东南季风控制下的庐山背风坡形成的‘焚风效应’及九江市的‘人工热岛’效应有一定关系6.1.2表 山上与山下气温(℃)比较 1978.7.6晴天地点观测时刻02时08时14时20时庐山牯岭23.82527.624.6星子县城29.130.035.433.2九江市区30.833.037.634山地气温随海拔高度的增加而降低据资料统计,≥10℃活动积温,山下九江(西北坡)为5393.8℃,星子(东南坡)为5450.6℃;牯岭只有3295.5℃前者符合亚热带标准,后者仅相当于暖温带标准的低限按星子、九江与牯岭高度差推算,大致每升高100米,≥10℃的积温减少100℃。
庐山气温垂直递减率()的平均值为-0.6℃/100米冬季小于平均值,夏季高于平均值牯岭海拔比九江、星子高1100多米,年平均气温比山下低6℃左右,这与自由大气气温垂直递减率(-0.6℃/100米)基本相符合应当指出:不同季节、不同高度的值是不一致的庐山云雾研究所1963年上半年曾在北坡的不同高度进行过气温梯度值观测,最后得出结论:700米以下:=0.5℃/100米;700-1300米,=0.3℃/100米,温度梯度明显偏小 根据气象观测资料,同期,牯岭降水量≥0.1mm的降水日数为16.0天,九江为15天;牯岭降水量≥0.1mm的有雾日18天,九江为0天很显然,700米以上值显著减小,与该高度以上阴雨日、雾日多、水汽凝结释放潜热有重要关系由此可见,山地气温的变化要比平原地区为复杂,而这种情况对山地自然环境、生态平衡都有某种程度的影响,在生产实践上也有一定的意义6.1.2 风我国长江中下游的广大地区,在强大的东亚季风环流影响下,形成了特殊的大气环流系统,具有温暖湿润、四季分明的季风气候特点。
庐山位于长江中、下游分界处,盛行风向和降水量的季节转换十分明显冬季,在蒙古冷高压控制下,以偏北风为主,降水量减少;夏季,受北太平洋副热带高压影响,盛行偏南风,降水量显著增多庐山受大范围气流活动影响,风向的季节转换相当明显,这是季风气候的重要标志6.1.3表 1961-1970年间庐山山上与山下各月风向频率(%) 站名1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年牯岭NNE14NNE14S11S18S14S14S29S23NNE16NE14NNE12NNE11S12星子NNE26NNE34NNE24NNE24NE19NE14SSW10NNE15NNE40NNE35NNE29NNE25NNE24九江NE24NE25NE25NE21NE14NE11SE13NE32NE32NE25NE21NE24NE20庐山地区风向的季节变化与此地的地形条件有密切关系庐山山体走向呈东北----西南向,而长江河谷的发育受淮阳弧的制约,塔在九江附近由西北再转向东北,转折点就在九江附近,自九江向下游长江河谷的延伸与庐山山体走向基本一致,气流运动也顺应当地地形走势。
所以,九江、星子两地,全年以东北风最多但是,庐山海拔高,却不受其约束,夏季以南分为主,冬季多为偏北风庐山山上的风速与山下的星子、九江有明显的不同,牯岭的风速为最大根据观测资料统计分析,≥8级大风日数,牯岭全年平均有120.8天,最多的1961年有168天,最少的1970年也有84天山下,星子平均为45.3天,最多的年份(1964年)有79天,最少的年份(1961年)有26天;但是,九江平均只有13.1天,最多年份(1963年)有19天,最少年份(1964年)仅6天年平均风速,牯岭为5.4米/秒,星子3.9米/秒,九江2.7米/秒由于庐山为块状隆起山地,山上摩擦力比平原小,气流沿陡坡山地抬升,山地上部流线密集,风速也相应地增大星子比九江风速大,则主要是由于前者面临辽阔的水域长江中下游处于我国亚热带气候与温带气候的过渡带,南北强气流频繁到达春末夏初,长江中下游暖湿气流异常活跃,庐山的地形引起空气强烈不稳定,因不稳定的暖空气活动所引起的大风远比冷空气活动产生的大风为强烈例如,1979年3月29日,牯岭瞬时风速为36米/秒,达12级,这在大陆上的平原地区是罕见的。
6.1.3 云雾古往今来,每提及庐山,人们就很容易将它和云雾联系起来,而苏东坡的名句“不识庐山真面目”更使多少谒山者对庐山云雾充满了一种神秘感那么,这太虚幻境般的庐山云雾是如何形成的呢?实际上,它与庐山特有的气候特征、地形条件、地理因子等因素有关庐山因受大范围天气系统影响,热带海洋气团在春末、夏季活跃,空气中水气含量比较丰富,相对湿度增大,气流遇山地抬升,温度降低,有利于水气凝结,因而多云雾,降水量也相应地多降水量增多,又导致气温降低,更有利于水汽凝结这种情况,在山地尤其明显牯岭年平均相对湿度78%3-9月各月平均相对湿度高达80-83%牯岭的年平均有雾日数达190天,1961年多达221天,最少的1963年也有158天以5月为最多,平均有21天,7月最少,也有12.4天而山下的九江,星子全年有雾日数分别只有4.2天和8.0天庐山的云雾主要有两种成因一是,主要由于地形原因形成春末夏初,每年3-6月中旬前后,庐山先后受华南准静止锋、梅雨锋的影响,空气水汽含量显著增多,潮湿的气流循一系列峡谷或谷地抬升,并伸入到山体内部形成浓雾和云海,山上为云雾所笼罩,云雾线的高度较低,大致在600-700米。
二是,系统性天气,尤其是在静止锋的天气系统影响下,形成的层状云系云层高度在800-1000米当云层薄,云层高度只有数百米时,则山地上部在云层之上,山上出现晴天,山下呈现阴天此时,在仙人洞、小天池、含鄱口一带可以观赏翻滚的云海6月中旬以后,雨带北移,雾日、阴雨日显著减少但盛夏季节,上午天气晴好,中午以后山上对流作用增强,山地西南部有积状云生成,15时前后出现雷雨,17时左右雨止转晴9月上旬开始,秋高气爽,多晴天,天空仅飘动淡积云10月下旬以后,冷空气渐趋活跃,系统性云系增多冷锋过后,以生成云雾,庐山为云雾笼罩机会增多但是,由于两种成因的云雾高度相差不大,两种影响因素在时间、空间上的相互作用,便把二者结合起来统称为云雾一般把近地面的叫雾,较高的叫云,远观为云,身在其中时,感觉为雾此外,庐山的云海与地方性天气系统也有关系庐山山体孤立于平原之上,对平原地形下的地面锋行径具有明显的阻滞作用例如,冬季从西北方向来的冷锋,锋的前缘因冷空气较薄,受庐山阻滞不能越过山体,锋面与地形相吻合。
此时,庐山山体西北部将出现云海雨后,山体上部往往出现层积云,如果云层薄,云层低,同样可以出现云海现象由于地形的原因,庐山出现的云海,以小天池、仙人洞、含鄱口等地表现特别明显6.1.4 降水庐山山上的阴雨日数比山下同纬度平原地区多据牯岭气象台的统计资料,牯岭24小时降水量≥0.1mm的雨日数年平均为167.7天,比“天无三日晴”的贵阳(175.9天)仅少8天,比山下九江、星子多30-40天,九江为138天左右牯岭的年平均降水量1833.6mm(1961-1970 年平均),1954年高达3362.6mm,1970年2359.4mm,1978年只1181.7mm庐山雨季长达3个月以上,。