气候资源开发利用及影响因素

第二节　气候资源开发利用及影响因素

一、气候资源的开发利用

（一）气候资源的利用

①胡利平，乔艳君，刘晓强，安晶，李建国.天水优质苹果气候资源评估研究［J］.安徽农业科学2010（20）

②王琴，曲建升，曾静静.生存碳排放评估方法与指标体系研究［J］.区域经济，2010（1）

气候资源是国土资源的最重要的组成部分之一，是农业生产中不可缺少的主要物质和能量。光、热、水、气等资源的数量和组合特征是表征土地生产潜力的主要因素。随着社会经济发展和科技进步，人类对气候及其规律性的认识逐步深入，对气候资源利用的自觉程度也随之逐步提高。与此同时，社会生产对气候及其变化的敏感性、依赖性日益增强，人类活动对气候的影响也日益显露。在经济建设和社会发展过程中，合理利用气候资源，可取得良好的社会、经济、生态效益，反之，则会遭受经济损失，破坏气候资源，甚至诱发气候灾害。因此，深入探讨气候资源的合理开发利用，不断挖其潜力，就成为气候资源研究的一项重要任务。

表6-1　太阳能资源分带指标

气候资源利用区划旨在科学地反映气候资源及其利用在空间分布和时间变化上的差异，并按一定原则和等级划分若干相对一致的差异。通常，可以归纳为两类：一是单项气候资源区划，如太阳能资源利用区划、热量区划、风能利用区划等；二是气候资源综合区划，例如农业气候区划、气候生产力潜力区划等。太阳能资源的开发利用，不仅与太阳能资源年总量的多少直接相关，而且与太阳能资源随时间的变化密切相关，同时还受太阳能利用技术的影响。按太阳能资源的年总量可以将我国分为四个带，如表6-1所示。

风能资源的利用与有效风能的大小、风能季节变化有着密切关系；更由于风速的局地变化很大，使风能资源分布非常复杂，因此风能资源具有特殊性。我国风能资源按能量可以划分为四个带，如表6-2所示。

表6-2　风能分区指标

①赵政阳，李丙智，冯月秀等.黄土高原果树栽培［M］.西安:陕西科技术出版社，1994.

②栖霞.苹果栽培需要的温度条件［N］.陕西科技报，2007-01-26（002）.

综合地考虑光能资源、热量资源、水分资源的地域分异，根据光、热、水资源结构的相似性和自然过程的统一性，将区域内部相似性最大、差异性最小，而与其外部相似性最小、差异性最大的地方划分出来，并形成一个有规律的综合区划单位等级系统，这就是气候资源的综合区划。它包括全国农业气候区划、气候生产力区划等。

随着社会经济的发展，特别是农业和农村经济的发展以及区域经济的开发，气候资源开发利用和保护的规划也应随之调整，并纳入当地人民政府的国民经济和社会发展计划。

（二）西部气候资源的开发利用

西部地区土地资源贫乏，盆地和平原少仅占10%，沙漠、石山、隔壁和海拔3000m以上的地区较多约占48%；年平均气温低，大部分地区在10℃以下，有将近一半地区年降水量不足200mm；虽光照资源丰富，但不能与热量和水分条件向匹配，其优势不能得到充分的发挥。由于地理位置的不同，西部的西北和西南两地区的气候资源存在较大的差异。西北干旱区年降水量由400mm向西锐减至十几毫米，为半干旱干旱气候；最热月平均气温在20℃以上，最冷月平均气温-6℃到-25℃，全年≥0℃积温由5700-2100℃，除南疆东疆为南温带以外，主要为中温带气候。西北干旱区农业气候区主要有以下特点：1）太阳辐射强，日照时间长；2)降水少，变率大；3）积温有效性高；4）风能资源丰富，沙化严重。青藏高原坐落在中纬度地带，耸立在对流层中、下部，几乎全年都是热源，它源源不断地把热量输送给大气。但是，毕竟地势高，空气稀薄，保温效应差，形成了独特的高原气候。青藏高原各地的太阳辐射能年总量58亿-87亿焦耳/平方米，为我国辐射能的高值区；青藏高原各地年平均气温在-6℃-3℃之间，最热月气温低于25℃，特别是青藏高原中部，稳定≥0℃天数仅100余天，积温低于500℃。⁽¹⁾西南区以中亚热带为主体，热量平均较高，雨水较丰沛，大部分地区年降水量在800-1300mm之间，但降水分布不均，雨季降水量占全年的70%-85%。

西部农业气候资源的利用应从以下几个方面加以发展：1）充分利用光照资源，发展适合本地的生长的经济作物；2）利用山地气候资源，发展农、林、牧相结合的多种经营；3）利用地区性气候资源优势，优化农业农业生产布局和结构，提高农产品品质；4）合理开发利用半干旱干旱区的气候资源，发展特种农产品生产；5）重视草原、森林气候资源的开发利用；6）利用高原气候资源的特殊气候生态环境，发展高原型农业生产；7）利用气候能源，提高太阳能、风能在农用能源中的比重。

在西部气候资源的开发利用过程中，要重视气候资源与气象灾害、气候资源开发利用与保护的关系，在对立统一中寻求发展。

1.气候资源与气象灾害的关系

气候资源的不合理开发利用将直接引起气象灾害的发生。过度开垦土地和滥伐森林等不合理行为，引起自然生态系统的破坏，导致天气和气候的变化，诱发气象灾害，产生沙漠化和水土流失等严重后果。与此同时，气象灾害也限制了气候资源的开发利用。因此，在利用气候资源时必须重视气候资源的保护，不能过度滥用要留有余地，以减少气象灾害的出现。

2.气候资源开发利用与保护的关系

气候资源的开发利用超过其承受能力就会导致气候灾害，更有甚者会破坏当地的生态环境。比如内蒙古乌兰察布盟阴山北麓后七旗，早期为典型的草原，随着先后开垦耕地近90万公顷，破坏了原有草原植被，干旱加剧，沙漠化加重，到20世纪80年代已有60多万公顷土地沙化，引发了严重的气象灾害，导致生态环境恶化。因此，在开发利用气候资源时，要注重平衡发展，不能为了经济利益过度开发利用，只有在其承受的范围内合理开发利用，才能趋利避害，在维持生态环境的平衡的条件下创造尽可能多的物质财富。

二、气候资源的开发利用影响因素

（一）影响中国气候的因素

气候是由太阳辐射、大气环流、地理因素三大因子共同作用形成的。地理因素在中国气候特征和气候分异的形成中起到了至关重要的作用。

1.地理因素

（1）经纬度对中国气候的影响：东西跨经度大，南北跨纬度大，形成中纬度气候为主体。

（2）海陆格局对中国气候的影响：我国位于亚欧大陆的东部，太平洋西岸，形成了全球典型的季风气候—东亚季风气候。

（3）地形因素：我国山地众多，走向复杂，对气团具有分流、抬升、阻隔等作用，致使气候分异复杂。

（4）下垫面因素：我国地理空间下垫面环境复杂多样，并且存在着许多性质较为单一的大地貌单元，形成了许多典型的地方性气候。

（5）洋流因素：中国近海以黑潮暖流为主体，对过境气团有增温增湿的作用，加强了夏季风对气候的影响势力。

（6）青藏高原的影响：青藏高原是世界上最高的高原，地势高，平均海拔在4000～5000m之间，有许多高逾6000～8000m的山峰。高原的外缘，群山环抱，壁立千仞，以3000～7000m的高差挺立于周围盆地和平原之上，衬托出高原挺拔之势。高原面积250万平方千米，东西长3000km，南北宽1500km，跨越15个纬度。此外，高原几乎占中纬度对流层厚度的1／3，成为中纬度大气环流中的一个庞大的障碍物。对中国气候的形成无疑起着巨大的作用。

2.辐射因素

中国年总辐射分布约为90-180×4.1868KJ/cm。最大值在青藏高原，最小值在四川盆地，长江中下游居中。地面有效辐射总量约为35-55×4.1868KJ/cm²，全年辐射量多的地区，有效辐射量也多；全年辐射量少的地区，有效辐射量也少。因此，最大值在青藏高原，最小值在四川盆地。

中国年辐射差额约为45-80×4.1868KJ/cm²，最大值在青藏高原，最小值在四川盆地，长江中下游在50-60×4.1868KJ/cm²之间。各季的辐射差额：各季的辐射总量，一般是夏季最多，冬季最少，依次是夏、春、秋、冬季。但有例外，比如，云南省的腾冲，由于夏季多数为阴雨天，夏季辐射量少于春、秋季，与冬季相当，辐射量依次是春、秋、夏、冬季。各季辐射差额及其温度状况，多数地区的辐射差额以夏季最大，冬季最小，春、秋介于两者之间。各季的气温也是如此，夏季最高，冬季最低，春、秋季介于两者之间。

3.环流因素

我国低层大气的环流方式主要是季风环流，支配季风环流的天气系统在一年各季中的表现是不同的。

冬季，支配我国大气运行的活动中心有3个：蒙古高压、阿留申低压和赤道低压。形成东低西高的气压形势，因此，我国冬季风从大陆吹向海洋，东北地区为偏西风，华北地区为偏北风。又由于我国南海上也有低压（赤道低压），我国南北也存在着气压梯度，有一部分冷空气会顺着海岸线南下，影响我国南方各省，这些地区的冬季风为偏北风。当阿留申低压较强时，冷空气大量东流，南下冷空气就较少，我国多数地区为暖冬；相反，阿留申低压较弱时，冷空气大量东流较少，南下冷空气就较多，我国多数地区为冷冬。

夏季，东南海面上的北太平洋副热带高压和我国西南方向的印度低压，形成了东高西低的气压形势，所以我国多数地区的夏季风为东南风；此外，夏季还有从我国西南孟加拉湾吹来的暖湿气流，因此，有时会吹西南风或偏南风。

同时，我国气候还深刻地受到北半球西风带的影响。

（二）气候资源开发利用的影响因素

一个地区气候资源的丰富程度直接决定其作物的种植类型、生长状况和产量。西部地区气候资源时空上分布不均，对其开发利用具有重要的影响。具体而言，气候资源开发利用的影响因素有：

1.有利影响因素

西部地区整体上气候环境较为恶劣，但在开发利用中也存在许多有利因素。第一，西部地区丰富的风能和光能资源有利于缓解能源短缺和保护生态。能源紧缺是一个全球性的问题，西部气候资源开发如果能与工农业生产有机结合起来,积极推广太阳能采暖房、小型风力发电机等太阳能、风能利用设施,将会有效缓解能源短缺问题。同时，也将有效减少生活燃料对林木、草地等的依赖，有助于生态保护。第二，西部热量资源较为丰富。随着20世纪90年代以来全球气温的持续变暖，西部地区的气温、积温均有显著的升高，特别是热量资源明显加强。这对喜热农作物和地面植物的生长大有益处，使得西部地区能够适应更多种类的植物生长，对大规模的农业开发非常有利。第三，西部地区普遍日夜温差较大,且夏季大于冬季,有助于光合作用的积累，使作物子粒饱满、块茎块根个大且糖分含量高，这些特点使得西部地区特别适合发展优质瓜果。

2.不利影响因素

西部地区气候开发存在的主要不利因素表现为：第一，西部地区降水普遍有减少趋势。降水资源匮乏已是西部地区面临的重大问题。持续减少的降水以及时空分布的不均，再加上巨大的蒸发量，致使许多地方的雨养农业受到了严重限制。第二，气温升高，冬季增暖和最低气温升高，使得越冬病虫卵蛹死亡率降低，春季病虫害大面积发生，加大了病虫害的防治力度。第三，不加控制的前期资源的过渡开发对后续开发带来不利影响。例如内蒙古乌兰擦布阴山北麓的后七旗，早期是典型的畜肥草茂的草原，近百年来掠夺性的开发，至20世纪80的年代已有60多万公顷土地被沙化,接近沙化的土地达40万公顷,导致了严重的气象灾害和生态环境恶化。另外，盲目的滥伐林木、开垦耕地、围湖造田等活动引起了自然生态系统破坏，使得旱、涝、寒、热灾害加剧，对气候资源后续开发利用也带来了巨大的阻碍。