残丘性的平原地形
武汉市区东高西低,为丘陵与平原交错的地形。自中生代造山运动以来,本区长期处于相对稳定的风化剥蚀状态,原来的褶皱山地貌剥蚀成低山残丘地貌。武昌和汉阳除在长江沿岸为河流冲积平原外,大都为波状起伏的剥蚀丘陵岗地,海拔在30~40米以上,相对高差10~15米。武昌珞珈山、洪山的东南部以及汉阳仙女山的南部和东西湖吴家山一带,为近东西走向的低山丘陵区。
汉口地形平坦,属于长江、汉水冲积的高河漫滩,海拔多在23~26米,低于长江洪水位。高程由长江沿岸向北缓缓倾斜降低,在北湖至后湖一线有残留湖沼,致使高程低于沿江一带,一般高差3'--;4米。
台阶式的多层地形
武汉市呈现台阶式的多层地形,表现有河谷阶地、湖泊阶地及多级夷平面。当横切长江、汉水河谷,可见到地形呈梯状上升,形同台阶一样逐级升高的河谷阶地。按阶地的台面高度和物质成分,可分为四级阶地,即一级阶地(高程26米,全新统洪积冲积物,也称高河漫滩),二级阶地(高程30米,晚更新统冲积物),三级阶地(高程40米,中更新统洪积冲积物)和四级阶地(高程60米,早更新统冲积物)。河谷横断面成为多级阶梯状地形,是地壳受新构造运动的结果。在地壳宁静或下降时。河床就接受河流携带的大量泥沙砾石,堆积成深厚的冲积层;当地壳上升时,河流下切则侵蚀力加强,河床向下加深,使原来河床堆积物被抬高露出水面或成为阶地。
在东西湖、鸭儿湖等湖泊岸边,有零星分布的湖泊阶地,高程20米左右,一般高出湖水面2~4米,台面高程微向湖心倾斜降低。阶地物质由湖积亚粘土、粘土及淤泥质亚粘土组成。
地壳的升降运动控制境内山丘剥蚀形态的演化,长期的风化剥蚀作用造成多级剥蚀夷平面,有三级山顶剥蚀面(55~80米、100~160米、200~250米)和一级岗状平原剥蚀面(30~40米)。
【地貌形态类型】
武汉市处于湖北省东南丘陵,经江汉平原东缘向大别山南麓低山丘陵过渡地带,在大地构造上,属扬子地槽凹陷的一部分,经多次地壳运动,基底逐渐稳定,具有准地台性质。地貌总属丘陵一平原地貌形态,地层岩性与她质构造明显地控制着地貌的形成和发育,也决定地貌形态分布的基本轮廓。地貌形态以两种基本类型为主,其一为晚近期构造运动以前形成的构造剥蚀低山丘陵地貌形态,其二为晚近期构造形成的剥蚀堆积地貌形态。黄陂县与孝感市交界处的双峰尖,海拔873.7米,是武汉市最高点;武昌县豹
镇梁子湖的后湖底,海拔11.3米,则为最低处。城区最高点为洪山区与武昌交界之丁管峰(又名顶冠峰),海拔240.97米;最低处为汉口黑泥湖一带陆地,海拔18米。汉阳最低处为药王庙附近,海拔20.20米;武昌为南湖机场,海拔20.60米。
武汉市按地貌形态划分,见表。(表9)、(图5、6)
表9
武汉市地貌类型
地貌形态
|
面积(平方公里)
|
占比(%)
|
海拔高度 (米)
|
相对高度 (米)
|
低山
|
496.76
|
5.8
|
500~800
|
100~500
|
丘陵
|
1
053.47
|
12.3
|
100~500
|
<300
|
垄岗
|
3
640.OO
|
42.6
|
30~100
|
10~20
|
平原
|
3
365.90
|
39.3
|
15.6~30
|
<5
|
表10
武汉市区和近郊低山丘陵一览表
|
山 名
|
海拔(米)
|
面积(平方公里)
|
坐落
|
蛇山(又名黄鹄山、江夏山、黄鹤山、紫竹岭、石城山、高观山、高冠山、长春山、金华山、灵山)
|
85.1
|
1.14
|
武昌城区中心
|
螃蟹岬
|
57.O
|
O.07
|
武昌沙湖西南
|
小龟山
|
64.6
|
O.12
|
武昌沙湖南
|
狮子山
|
68.7
|
O.41
|
武昌东湖西
|
洪山(又名东山、象山)
|
115.3
|
120(公顷)
|
武昌中南路北
|
珞珈山(又名罗迦山、落驾山、罗家山)
|
118.5
|
O.45
|
武昌东湖西南
|
胭脂山
|
49.1
|
长1.06公里
|
武昌蛇山北
|
花园山(又名崇福山)
|
45.8
|
长O.9公里
|
武昌城区北部
|
马房山
|
61.4
|
O.18
|
武昌洪山南
|
桂子山
|
57.5
|
0.30
|
武昌广阜屯
|
伏虎山
|
61.7
|
O.56
|
武昌卓刀泉
|
得胜山
|
60.3
|
O.21
|
同上
|
关山
|
71.4
|
O.60
|
武昌关山路
|
凌家山
|
57.0
|
O.42
|
武昌关山南
|
磨山(又名磨儿山)
|
116.3
|
1.20
|
武昌东湖南
|
花山
|
83.3
|
O.52
|
武昌严西湖东
|
白羊山
|
104.O
|
O.15
|
武昌青潭湖南
|
鸡笼山
|
147.3
|
O.15
|
同上
|
常家山
|
101.8
|
O.22
|
武昌严西湖南
|
三百里南山
|
89.3
|
O.28
|
武昌东部
|
三百里北山
|
101,4
|
O.85
|
同上
|
|
|
|
|
|
|
续表1
|
山 名
|
海拔(米)
|
面积(平方公里)
|
坐 落
|
长山
鼓架山
封都山
猴山
来望山(又名茅王山,南望山)
喻家山
风筝山
团山
夹山
阜家山
大山
袁家山
大鱼山
吹笛山
马鞍山
巴家山
赵龙山
刺山
庙湾山
黄梅山
载家山
黄家山
吕台山
|
114.O
120,3
65.6
68.O
139.O
149.4
72.1
69.7
61.2
81.3
81.5
60.4
112.9
74.9
135.5
116.6
102.2
74.4
100.6
79.4
77.7
69.1
106.7
240.37
136.0
123.0
125.O
100.3
|
1.41
0.30
0.12
0.10
0.85
1.89
0.39
0.15
0.30
O.21
O.22
O.36
O.5l
O.24
O.81
O.25
O.28
O.12
O.20
O.18
O.06
O.09
O.48
|
武昌严西湖西
同上
武昌严东湖南
同上
武昌洪山西南
武昌东湖南
武昌东湖南
武昌喻家湖西
同上
武昌东湖南
同上
同上
同上
同上
武昌喻家湖东
武昌马鞍山东
武昌巴家山北
武昌赵龙山东
武昌巴家山东
武昌刺山东
武昌黄梅山东
武昌吹笛山东
武昌石门峰北
武昌王家店东
|
九峰山其中:
|
|
丁管峰(又名顶冠峰)
黄药(柏)峰
狮子峰
钵盂峰
|
140(公顷)
24(公顷)
10(公顷)
29(公顷)
(未详)
|
|
大王蜂
|
续表2
|
山 名
|
海拔 (米)
|
面积(平方公里)
|
坐 落
|
宝盖峰
马驿峰(又名蚂蚁峰)
纱帽峰
象鼻峰
石门峰
大长山
父子山
青山
楠姆山
营盘山
青山凤凰山
白玉山
周家山
青山狮子山
石山
祖坟山
白浒山(又名白虎山)
龟山(又名大别、翼际、梁城、鲁山)
磨子山
扁担山
锅顶山
仙女山
米粮山(又名女郎、美娘、禹粮 山)
汤家山
凤栖山(又名凤凰山)
纱帽山
吴家山西头
吴家山东头
睡虎山
|
140.O
117.O
102.O
124.O
141.9
111.3
113.7
62.7l
34.9
61.5
61.75
46.9
61.43
60.4
56.9
66.7
149.8
90.02
59.9
101.7
112.6
105.3
91.3
91.O
原44.9现42.9
39.8
70.18
68.20
56.OO
|
72(公顷)
100(公顷)
21.8(公顷)
19(公顷)
0.75平方公里
O.75
1.20
0.06
投影10.2
投影30.OO
投影14.40
投影25.6
投影52.OO
投影32.OO
投影27.OO
投影57.OO
投影O.50
原43.5(公顷) 现29.5(公顷)
0.038
O.32
O.24
O.18
O.25
O.45
4.2(公顷)
3.0(公顷)
O.32
O.12
|
武昌吕台山东
武昌严东湖南
青山区青山镇
青山港东
红钢城东北
红纲城东
同上
同上
红钢城东北
红钢城南
红钢城东
红钢城东北
汉阳城区东北
汉阳西龙阳湖北
同上
同上
汉阳琴断口
同上
汉阳西龙阳湖南
汉阳北城巷东
汉南区东端
东西湖区东南部
东西湖区东南部
东西湖区柏泉农场
|
|
|
|
低山区
主要分布于黄陂县以北石门山、木兰山一带和新洲县东道观河一带,同属大别山南麓西段余脉。出露面积约500平方公里,山势较为陡峻,山脊走向是南北、北西向展布,岭、岗、冲、壑地貌分异明显。最高高程为873.7米(双峰尖),一般高程500米以上,相对高差450米左右。山体在低丘陵地区拔地而起,形态壮观。地层以元古代红安群石英片岩为主组成,同时局部可见大别期、扬子期和燕山期(双峰尖)等侵入的花岗岩体。
剥削丘陵区
市区和郊县丘陵均分布较广。北部与低山相连,南部与垄岗相间,中部平原区亦有残丘、孤陵穿插其中,但分布零星。总面积约1
050平方公里,标高一般为60~300米;丘顶浑圆,山脊较平直,坡度一般为20度左右。按其分布相对集中连片来划分,共分为3列。北列分布在黄陂县东北部和新洲县北部,亦属大别山南麓西段,为浑圆状丘陵,多由石英片岩、石英云母岩和云母片岩等岩系组成,形成宽谷缓丘,呈“U”形沟谷,丘陵为杂林或荒地,低谷为洪积或坡积物。其中黄陂东北丘陵区,包括姚家集、长轩岭、塔耳岗、长堰和蔡家榨等地区。该区除木兰山、棺材山、祈嗣顶海拔在500米以上外,其余多在海拔50~200米。而新洲县北部包括凤凰丘岗和潘塘丘岗,则地势较高,地形起伏较大,土质轻,多砾石,耕层浅,岗冲地形分异明显。
中列分布在汉阳县新农镇、汉阳区永丰乡、洪山区珞瑜路至九峰乡、花山镇一带,为石质断续残丘状丘陵。中列丘陵地带的西端有上下两支,东西长约50公里,中间断续不一,远近不等。西端上支为张塘的上、下牛头山,新农的城头山和大、小凤凰山,永丰的米粮山、仙女山、锅顶山、扁担山、磨子山;下支为柏林的白马山、上独山,新农的成功山、猫子山、黄狮山、关山、马鞍山和永丰的汤家山等。上下两支经汉阳区龟山跨长江,连接武昌的蛇山、洪山、珞珈山,然后在洪山区又分为上下两支,东端上支为风筝山、团山、大渔山、吹笛山、黄家山、大长山、杨家山和义子山;下支为南望山、喻家山、马鞍山、庙清山、石门峰、九峰山(含丁管、宝盖、纱帽、狮子、马驿、钵盂、黄柏、象鼻和大王等九峰)。市区有龟山、.蛇山、洪山、珞珈山、喻家山和磨山等。山体呈近东西向串珠状分布,由中生代、古生代、元古代各时代地层组成,局部零星可见侵人岩和喷出岩体。中列丘陵多系泥盆、志留系石英砂岩、砂页岩和石灰岩山体。岭脊挺拔起伏,呈东西走向,横亘市区。从残丘带向南北两侧,地势逐渐降低,残丘之间和坡麓一带,为海拔40米的高亢平原。坡面多覆盖残积坡积物,栽植林木,或为荒坡;坡脚为坡积物覆盖,多用于旱作或稻作。目前,西端是采石场基地,东端辟有磨山植物园和马鞍山林场。
南列分布在汉阳县的索河镇、永安镇、蛇山镇、黄陵镇、军山镇和武昌县的金水乡、郑店镇、纸坊镇、乌龙泉镇和龙泉乡一带地区。主要山丘有索河的龙霓山、天王山、高家山,永安镇的龙霓山、九真山、高子山海拔均在200米以上。从大军山过长江,接金口镇的天光山、金岗山、神山,郑店镇的夜泊山;纸坊镇的扁担山、八分山、麻坡山、香炉山、祖坟山、罗汉肚子;乌龙泉镇的鸽子山和龙泉镇的龙泉山等,海拔均在150米以上。其中汉阳县最高点是九真山(海拔262.6米),武昌县最高点是八分山(272.3米)。南列丘陵皆为古生代隆起的残丘,由石英岩、石灰岩和砂页岩所组成。此类丘陵区地貌类型复杂,地形起伏较大,荒山秃岭较多。
除以上3列成片丘陵之外,在武汉市郊县垄岗、平原地带还零星散落着若干孤丘。有武昌县南部的湖河丘岗、东北的豹湃丘岗、汉阳县南部的侏儒丘岗和新洲县南部的阳逻丘岗等,海拔为60~120米,多为泥盆系石英砂岩山体,山顶浑圆,周围为第四纪堆积物所覆盖。(表10)
垄岗区
垄岗是武汉市的主要地貌类型,其地貌以剥蚀堆积垄岗状平原为主,地表显示波状起伏地形,坡度一般小于3度。地面高程一般为25~45米,长400~1000米,宽100~400米不等,面积约1
500平方公里。按其地势和冲沟走向大体为两类:
长江、汉水以北岗地。包括东西湖区的东北垄岗、东部垄岗.黄陂县中部的滠东垄岗、滠西垄岗,新洲县的仑埠垄岗、长岭平岗、顾岗平岗等。地势北高南低,河岗相间,冲沟发育多呈南北走向。
长江、汉水以南岗地。包括汉南区的乌金垄岗,洪山区的东部垄岗、西部垄岗、南部垄岗,汉阳县的中部、东部垄岗,武昌县南部、中部、东北部垄岗等。地势南高北低,湖岗相映,冲沟发育因受区域间歇性升降运动和构造湖泊的断阻之影响,没有一定走向,但多垂直于湖岸或长江、汉水,呈树枝状向四方放射伸展,在准台面则由中心向四周倾斜。
武汉市垄岗处于江汉平原的东缘,系由第四纪中、晚更新世汉江湖泊静水沉积而成准平原,后经近代(全新世)地壳上升凹谷分割,形成岗(正地形)垄(负地形)相间、波状起伏的地貌单元。岗地有高低,冲垄有深浅,高岗与深垄相配置的地段构成垄岗平原,地貌景观显著;低岗与浅垄相配置的地段,表现为起伏微缓的波状平原,地面由中更新统和上更新统的亚粘土、亚砂土和粘土为其主要构成物质。此类地区蚀余残丘星散分布,断续成列;湖泊众多,河湖连通,自成水系;河岗相间,湖垄相映,交相错落。
平原区
主要分布于市区中南部长江、汉水两岸,面积约5440平方公里,包括东西湖区的西南冲积平原、中部湖积平原、北部低洼平原,汉南区的银莲湖平原、邓南沿江平原、乌金湖沼平原,洪山区的环城平原,黄陂县南部的东南武湖平原、中南滠水平原、西南后湖平原,汉阳县的北部冲积平原、南部低洼平原和东部湖沼平原等。
平坦平原大部分系由长江、汉水及其他支流泛滥淤积而成,沿江河两岸和湖泊的周围展布。地面平坦开阔,略有倾斜,地面标高一般18~24米。地貌形态表现为江心洲、漫滩、一级阶地、二级阶地等阶地台面,在城区内均属堆积阶地类型。在堆积形式上,则以内叠阶地为主,仅辛安渡一带表现为上叠阶地。
漫滩及江心洲地面平坦,系由河床两岸展布的沙质、沙壤质冲积物所构成,又称冲积平原。其中高亢河漫滩(包括江心洲滩),枯水季节时,地下水位偏低,多辟为旱地;而低洼河漫滩(包括湖滩地),系由淤泥质湖积物构成,又称湖积平原,常年地下水位偏高,多辟为水田,大都属围垸垦区。
一级阶地平坦开阔,地面标高19~22米,洪水期前缘常遭淹没,人工筑堤防护后境况改善。阶面组成物质主要为亚砂土、粘土等。
二级阶地略有起伏,沿湖汊有略低洼的坳沟,地面标高为22~24米,高出长江平水位5~8米。阶面组成物质系上更新统亚粘土、粘土等。(表11)
表11
武汉市1990年土地利用状况表
单位:万亩
土地利用状况
|
面 积
|
占总面积%
|
农用土地(即耕地、园林、林地、草地)
未利用土地(即未利地、田埂地)
非农用土地(即城镇、农村居住点、特殊用 地、工矿交通用地)
水域
|
752.58
67.85
142.73
321.54
|
58.58
5.28
11.11
25.03
|
全市土地总面积1 284.70
|
气候
气
候
【气候特征】
武汉市地处中低纬度,属亚热带季风气候,四季分明,光照充足,热富水丰,雨热同季,冬冷夏热,无霜期长。
据汉口、武昌县、汉阳县、黄陂县和新洲县气象台(站)的资料显示,武汉市1951~1990年平均气温在16.2~16.7℃之间,≥0
C的总积温为5 938~6 107℃≥10℃的活动积温为5 207~
5 329℃。多年平均实际日照时数1 923~2
085小时,占当地可照时数的43%~47%,年平均太阳总辐射能在106.36~113.93千卡/厘米²。年平均降水量为1 140~1
265毫米,年总蒸发量1 437~1
573毫米,无霜期为237~271天。四季划分:四季分配以夏冬两季较长,各约4个月;春秋两季较短,各约2个月。即夏季127天左右,冬季为110天左右,春、秋季分别为62及65天。一般春季始于3月16日,夏季始于5月16日,秋季始于9月28日,冬季始于11月23日。(图7)
圈7武汉市气候圈
【四季特点】
春季春雨绵绵,常有大风,气温回升快,但升降剧烈,冷暖
多变。3月常有寒潮天气出现。1956年3月17日瞬时最大风速达
27.9米/秒,水平风压为48.7公斤/米²。
初夏多梅雨、暴雨。据武汉中心气象台测定:凡5月、6月连
阴雨达五六天以上,同时,阴雨≥3天的连续暴雨过程,作为梅雨开始。武汉市区(含近郊)平均梅雨期为6月16日“入梅”,7月8日“出梅”,梅雨期长达22天。1954年梅雨期“早来、迟退”,梅雨期很长,降水量过多。汉口自光绪六年(1880年)以来,一日最大降水量达317.4毫米(1959年6月9日),24小时降水量达332.6毫米。大暴雨是洪涝灾害的根本原因。
盛夏高温干旱。其特点是高温期持续时间长,多年平均为48天。盛夏高温期连续高温日多,多数年超过10天以上,1966年长达28天,而1961年长达71天。盛夏高温期每天气温最高,日平均28.8℃。日平均气温大于35℃的炎热日,多年平均为20~21天。1963~1975年7月、8月统计:日气温≥35℃的达211天。每年有3~14天左右酷热日,温度在37℃以上,盛夏深夜亦酷热,故武汉素有“火炉”之称,极端最高气温达41.3℃(1934年8月10日),地表面极端最高温度达71
℃(1959年7月25日)。
秋季秋高气爽。秋季武汉高、低空分别受暖、冷高压所控制,上暖下凉,空气上升受到抑制,天空晴好,形成“秋高气爽”天气,平均气温在16~22℃。时有秋风细雨,出现连续4天以上的连阴雨。1958~1970年秋季连阴雨过程有14次,最多为1964年达21天,连阴雨以10月份最多。伴随而来的是降温快,时有“秋寒”灾害。
冬季常有低温冻害。武汉冬季天数占全年总天数的33.1%。日平均≤7.5℃天数占冬季总天数的83%,与同纬度地区相比,武汉冬季气温显得较低,同时寒潮活动频繁。寒潮入境,气温在24小时内急剧下降,当天气温均在5℃以下,一天温差可达10℃以上。每次寒潮过境,天气变化急剧,气压陡升,气温剧降,大风骤起,雨雪时降。1969年1月31日寒潮过境后,武汉市东西湖区吴家山一带出现一17.3℃低温霜冻天气。极端最低气温为一18.1℃(1977年1月31日),极端最低地表温度为一22.6℃(1955年1月5日),最大积雪深度为35厘米,冻土深达10厘米(1967年12月30日)。时有冬旱,降水量明显减少,连续无降水日数最长达52天,出现在1880年10月1日到11月21日,并有雨淞、雾淞出现。雨淞最长达20小时零10分(1956年1月24日);雾淞最长达318小时零32分(1954年12月26日~1955年1月9日)。
【气温】
武汉市属亚热带湿润季风气温,基本特征如下:
平均气温
武汉市地域范围内的年平均气温为16.2~16·7℃。年平均气温的地区分布是南高北低,江南为高值区,武昌区东湖为17l℃;江北呈纬向递减,黄陂县北部山区为低值区,年平均气温15·8℃。在北部山区,气温随高程增加而递减,直减率为每上升100米,气温下降O.65℃,但也有向阳暖坡及逆温暖带,暖带一般处在相对高度为90~220米的缓坡上。
年平均气温动态变化甚微,以汉口为例:1905~1950年,年平均气温16·7℃,最大值17.5℃(1914年、1940年),最小值16·1℃(1916年);1951~1990年年平均气温为16.3℃,最大值17·3℃(1961年),最小值15.4℃(1969年)。近百年来气温有所下降,近10年来气温又有回升,但变化极小。
月平均气温冷在1月,3.1~3.9℃;热在7月,28.2~29.1℃:4月为16~16·6
lC,10月为17.4~18℃。据汉口1951~1994年的月平均气温统计资料记载:1~7月为升温型,每月以2~6℃递增;8~12月为降温型,每月以4~6℃递减。(表12)
表12
汉口各月平均气温
月份
项目
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
年平均
|
年较差
|
气温(℃)
|
3.1
|
5.0
|
10.0
|
16.3
|
21.5
|
25.7
|
28.8
|
28.3
|
23.3
|
17.5
|
11.2
|
5.4
|
16.3
|
25.7
|
最高最低气温
据1951~1994年武汉地区气象资料统计显示:极端最高气温为38.8~40.3℃。水平分布是东南高、西北低;城区高、郊区低。汉口城区中心、洪山区及武昌县为高值,东西湖为低值。
汉口1907~1985年,极端最高温达41.3℃(1934年8月19日),其间≥39.0℃有15年,最小值35.2℃(1954年8月14日)。(表13)
表13
汉口极端最高气温演变表
时段
气温
|
1907~1950年
|
1951~1960年
|
1961~1970年
|
1971~1980年
|
1981~1988年
|
极端最高(℃)
|
41.3(1934.8.10)
|
39.4(1951.8.8)
|
38.7(1967.8.29)
|
38.8(1978.8.3)
|
38.5(1988.7.15)
|
极端最低气温为一12.4℃至一18.1℃,武昌梁子湖至洪山区为暖区,冬季极端最低气温多在一10.0℃以上;东西湖区、汉南区及黄陂县北部山区冬季极端最低气温偏低,多在一13℃以下。但上述极端值出现的机率不高,持续时间短(凌晨、日出前后)。据汉口1907年以来的统计资料表明:冬季极端最低气温≤一10℃出现13次。近40年间次数增多,≤一15℃的低温出现2次,1969年1月31日一17.3℃,1977年1月30日低达一18.1℃。
气温年日较差
武汉市气温年较差(最热月平均气温与最冷月平均气温的差值)为25.2~25.8℃。年较差大,是大陆性气候特征之一。气温日较差(一日中最高与最低气温之差)在8~10℃之间,日较差大,有利于农作物的干物质积累和产量形成。据汉口1951~1994年资料统计,气温日较差1月、4月为8.7℃,7月为7.6℃,10月达9.6℃。秋季偏大,夏季偏小,冬、春季介于其间。这种日较差的变化状况,是武汉“盛夏闷热”、“秋高气爽”的气候特征之一。黄陂县北部山区气温日较差达IO~C以上,“山区气候特征”明显。
积温
武汉市平均稳定通过0℃的“初日”在1月28日至2月6日之间,“终日”在12月22日至27日之间,间隔日数320~357天。据汉口1951~1990年气象资料统计,“初日”在1月27日,“终日”在次年1月6日,间隔344天,积温5957℃。其中有12年冬季偏暖,没有稳定在0℃以下的时段。说明武汉市热量丰富,农耕期长。
日平均气温稳定通过3℃或5℃的初终期,与早春作物耕种、晚秋作物成熟期相近,称生长期或植物期。武汉市≥3℃的“初日”在2月12~26日,“终日”在12月14~25日,间期312~320天;≥5℃的“初日”在2月28日~3月9日,“终日”在11月25日~12月7日,间期267~285天,积温为5
627~5 762l℃。生长季节长,积温高,是武汉市热量丰富的重要标志。
日平均气温稳定通过10℃和15℃的初终日,分别称为喜温作物生长期和积极生长期。武汉市初终日间期分别为223~239天和174~189天,积温高达5
200~5 300℃及4 300~4 600℃.
积温值的地域差异不大。但在山区,由于垂直温度梯度大,积温值差别明显,形成山区多层次的气候特征。根据中国科学院采用的热量指标:武汉市≥10℃的积温为5
200~5 300℃,属亚热带季风气候。黄陂县中、南部≥10℃的积温为5 218℃,属中亚热带气候;北部山区≥10℃的积温为4
800℃,系北亚热带气候;海拔300~400米的山峰,积温4 200~4 300℃,属暖温带季风气候;至姚家山山峰800米处,积温仅3
250~3
350℃,系中温带或暖温带季风气候。黄陂北部山区气候多样(4个气候型),适合于多种种植结构,是合理开发利用山区资源的气象依据。
地温
即土壤温度,武汉市近郊年平均地面温度18.9~19·3℃,地面极端最高温度达68~70.7℃。平均土壤温度:耕作层5~20厘米为17.7~18.2℃;深层40~360厘米为17.8~18·2℃;常年土壤温度地表以下160厘米深处在12.8℃以上,360匣米深处稳定在15.6℃以上,在秋冬季则稳定在17~21
℃。(表14、15)
地温年际变化呈单峰型曲线,随着地层深度增加,其峰点位相推迟。据地质部门资料显示:地中40厘米、80厘米处地温峰值分别为27.99℃、26.1℃,出现在8月;100厘米处峰值23.5℃,出现在9月;320厘米处峰值20.8℃,出现在10月,最低值(谷点)也有这种趋势。
无霜期
无霜期长是武汉市热量资源丰富的又一特征。武汉市最早初霜日出现在10月22日,“霜降”不见霜。终霜日最迟则在4月8日,“清明”不断霜。一般情况,初霜日出现在11月12日左右,终霜日在3月17日左右。无霜期237~271天,年际变化—大。(表1
6)
表14
市区、郊县多年平均耕作层地温
|
|
地面温度(℃)
|
地中温度(℃)
|
地区
|
平均
|
最高
|
最低
|
5厘米
|
10厘米
|
15厘米
|
20厘米
|
汉口
汉阳县
武昌县
黄陂县
新洲县
|
18.9
19.O
19.3
18.9
19.2
|
68.O
69.9
69.9
69.1
70.7
|
-22.1
-20.O
-18.6
-15.5
-18.O
|
18.2
18.O
18.2
17.7
18.1
|
18.2
17.9
18.1
17,7
18.1
|
18.2
18.O
18.2
17.7
18.1
|
/
18.O
18.2
17.8
18.1
|
表15
汉口多年深层地温
|
深 度
|
年平
|
四季变化(℃)
|
月极端值(℃)
|
(厘米)
|
均(℃)
|
冬(1月)
|
春(4月)
|
夏(7月)
|
秋(10月)
|
最高(月)
|
最低(月)
|
40
80
160
320
|
17.8
18.O
18.1
18.2
|
9.O
13.2
15.O
18.4
|
15.4
14.6
14.3
15.8
|
26.4
24.2
21.O
18.O
|
20.8
22.O
22.1
20.5
|
28.2(8)
|
8.O(1)
|
26.1(8)
|
10.O(2)
|
23.6(9)
|
12.7(3)
|
20.7(10)
|
15.6(4)
|
表16
1904~1990年汉口初、终霜及无霜期
|
年 份
|
初霜(日/月)
|
终霜(日/月)
|
无霜期(天)
|
|
平均
|
最早
|
平均
|
最迟
|
平均
|
最长(年)
|
最短(年)
|
1904~1950年
|
18/11
|
15/11
|
17/3
|
26/3
|
204.5
|
247(1951)
|
234(1950)
|
1951~1980年
|
12/11
|
22/10
|
17/3
|
8/4
|
238.7
|
272(1962)
|
211(1968)
|
1951~1970车
|
14/11
|
24/10
|
18/3
|
8/4
|
204.2
|
272
|
211
|
1961~1970年
|
11/11
|
24/10
|
24/3
|
8/4
|
232.7
|
272
|
211
|
1951~1990年
|
10/11
|
22/10
|
14/3
|
8/4
|
241.3
|
272
|
211
|
【日照】
武汉市日照时数多,太阳辐射能富裕,光照条件优越。
太阳辐射能
武汉市地表面的太阳辐射量为106.36~113·93千卡/厘米²,是湖北省太阳辐射最丰富的地区。其中被绿色植物吸收利用的只有49.98~52.69千卡/厘米²·年,占总辐射能的47%左右。年总辐射量在水平分布上,以汉口和新洲县为高值区。汉口为113.93千卡/厘米²,新洲县为119.45千卡/厘米²;武昌县纸坊镇金水一带为低值区,年总辐射量为106.36千卡/厘米²;其他地区为中值区,年总辐射量为111千卡/厘米z左右。年总辐射量在季节分配上,夏季37~41千卡/厘米z,春季28~29千卡/厘米²,秋季24~26千卡/厘米²,冬季17~18千卡/厘米²。月最高值出现在7月、8月,为11~14千卡/厘米²;最低值在1月,为5~6千卡/厘米²。太阳总辐射量年际变化比较大,汉口年最高值(1967年)为135.5千卡/厘米²,年最低值(1982年)仅84.33千卡/厘米²。
日照时数
武汉市地处中低纬度,按地方时,冬季1月日出时刻为6时56分,日没时刻17时11分;夏季7月日出时刻为5时零2分,日没时刻19时零5分。其间日照时数全年总计为4
400多小时,与同纬度的杭州、成都两地的年日照时数相比,武汉市的日照时数充足。但由于云、雾和灰尘的遮蔽,实际日照时数仅为1 923~2
085小时,占可照时数的43%~47%,即日照百分率。
其最高值在8月,达59%~67%;最低值在1月,仅35%~42%。在农作物、蔬菜生长的旺盛季节,光照充足丰富,达1 307~1
429小时,占全年日照时数的70%左右。在地理分布上,东西湖区、汉阳县的西部、黄陂县的西北部和新洲县为高值区;武昌县纸坊镇至金水一带为低值区,但光照条件尚属优越,仍能满足农作物生长发育的要求。(表17、18)
表17
武汉市1951—1980年平均日照时数
单位:小时
月份
项目
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
全年
|
总辐射(千卡/厘米²)
日照时数
日照百分率
|
5.9
124.6
39
|
6.2
111.7
36
|
7.7
121.5
33
|
9.5
146.8
38
|
11.8
|
1 2.6
|
14.6
|
14.4
|
10.9
|
8.4
|
6.5
|
5.8
|
113.8
|
174.8
|
204.5
|
56.5
|
264.5
|
192.5
|
175.1
|
148.9
|
137.1
|
2059.4
|
41
|
49
|
60
|
65
|
52
|
50
|
47
|
43
|
43
|
表18
武汉市与重庆、杭州日照时数比照表
单位:小时
月份
项目
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
全年
|
武汉
|
117.1
|
96.7
|
126.5
|
143.7
|
184.5
|
187.4
|
240.1
|
252.2
|
192.6
|
164.1
|
141.8
|
120.4
|
1 967.0
|
重庆(沙坪坝)
|
44.7
|
50.6
|
89.6
|
122.1
|
116.5
|
129.2
|
207.9
|
220.1
|
124.5
|
65.2
|
47.7
|
35.8
|
1244.7
|
杭州
|
125.3
|
98.2
|
122.7
|
136.3
|
166.5
|
138.4
|
214.9
|
231.7
|
157.7
|
161.0
|
142.4
|
126.5
|
l 821.6
|
【降水】
降水与温度武汉市雨量丰沛,雨热同季,但分配不均,易涝易旱。
降水量及其分布。武汉市多年平均降水量为1 140~1
265毫米,南多北少,雨量等值线呈纬向分布。境内有3个雨量低值区:汉阳县的黄陵、侏儒镇,黄陂县的鲁台乡和新洲县的东部山区。
日平均气温稳定通过lOlC的初、终期间降水量为911~963毫米,占全市年降水量的70%~80%,显示出雨热同季的气候特征。雨量在四季分配上,夏多冬少,春多于秋。夏季为462~499
毫米,冬季为97~130毫米,春季为365~442毫米,秋季为216~229毫米。南部春雨多,北部春雨少。黄陂县的蔡店春雨少,有利于春花水果的开花结果,尤其是北纬31度以北的黄陂县北部山区,其雨热条件与无锡市相似,比位于南部的武昌县优越。
雨季旱季分明。连续3旬以上时段内,旬降水量≥多年平均值,称为雨季,境内雨季一般从3月下旬开始,至8月下旬结束。旬降水量≥多年平均值为汛期。境内有两个汛期,即每年4月下旬至5月中旬和6月下旬至7月中旬。9月上旬至次年3月中旬为旱季,常有旱情出现。(表19)
武汉市因受季风影响,降水丰沛,但分布不均,年际变化大。汉口自清光绪六年(1880年)至1989年问,年最大降水量达2
105·9毫米(1889年),比华南多雨的广州、琼海(2
044.5毫米)还多;光绪二十八年(1902年)少雨,降水仅649.6毫米,相差2.24倍。1951年以来,年最大降水量为1954年的2
057.9毫米;1966年少雨,降水量仅730.4毫米,相差1.82倍。据1880~1990年汉口的降水资料统计,有21年的年降水量超过1500毫米,称丰水(涝)年,其中建国后有8年(1954、1959、1962、1969、1980、1982、1983、1989年);有8年年降水量少于900毫米,叫做“干旱少雨”年,其中建国后有5年(1966、1971、1976、1978、1985年)。由此可见,武汉市降水丰沛,涝多旱少,涝情有所缓和,早年略有增加。但早年也有涝灾时段,涝年也有旱象出现,常有“旱涝兼有”或“涝旱交替”之年。
降水日数与强度
武汉市降水量4~6月最多,其降水量占全年41%。6月最高,平均月降水量为224.8毫米;11月至次年1月最少。降水日数的逐月变化,与降水量的逐月变化相同。
日降水量20.1毫米的日数,多年平均为118~126天,占全年总日数的1/3。汉口年平均126天,最多145天(1973、1975年)。近百年来,降水日数有增多趋势,1880~1970年平均为119.5天,1961~1985年平均126天。1970年最多,为140天;1895年最少,只有88天。全市日降水量10~24.9毫米(即中雨)的日数年平均为33~37天。汉口降水量年平均为34天,最多52天(1937年),最少只有21天(1925年)。这类降水日数多,于农业有利。≥50毫米以上的暴雨日,全市年平均4天左右。汉口1880~1970年年平均4.6天,1961~1985年平均为4.1天,最多11天(1955年)。1956年3月22~31日连续降水126毫米,以致低洼地区受涝。
降水强度大,降水过于集中,持续时间又久,易造成洪涝灾害和土壤冲刷流失。
降水强度按日降水量的多少为区别,有小雨、中雨、大雨、暴雨和大暴雨5级。据武汉气象台1951~1980年统计:各级雨量的年平均降水日为228.5天,其中:小雨(日降水量0.1~9.9毫米)、中雨(日降水量10.O~24.9毫米)占92.3%;大雨(日降水量25.0~49.9毫米)占5.5%;暴雨(日降水量50.O~99.9毫米)、大暴雨(日降水量≥100.O毫米)占2.2%,共有114场暴
雨。暴雨最多的是1954、1959和1969年,分别为9、7、7个暴
雨日。1959年6月9日,汉口在24小时内降水332.6毫米;1962
年7月4日东西湖区新沟镇日降水413.4毫米;1969年8月23日10时32分起,汉口各城区和吴家山1小时最大降水量98.6毫米;1963年8月10日9时17分,10分钟最大降水量27.4毫米。这种短时间的倾盆大暴雨,多次酿成洪涝灾害。
蒸发量与降水蒸发差
自然蒸发是地表土壤水份平衡的主要支出部分。武汉市平均年蒸发量1 437~1 573毫米,较年降水量多297~308毫米。
武汉市蒸发量在水平分布上有一定的差异。武昌、黄陂两县蒸发量大,年平均1 558~1
573毫米;汉口西郊和汉阳县、汉南区蒸发量较小,在1
441毫米以下。在一年中,蒸发量呈单峰型曲线变化,1月最小,7~8月最大,与市内高温干旱天气趋势一致。蒸发量大则加剧干旱程度,高温及“南洋风”天气又促使蒸发量加大。
降水量与蒸发量之差,即降蒸差,标志水份收支平衡状况。武汉市3~6月降水量大于蒸发量,降蒸差为正值,其余月份为负值,8月份的降蒸差最大。(表20)
土壤含水量
自然降水于地面,一是径流,二是蒸发,三是被土壤涵养吸收。被土壤涵养的自然降水,称有效降水。武汉市0~100厘米的土层,含水量为285~421毫米,以4~5月土壤含水量最高,需要清沟排渍;7~9月土层含水量较少,应灌溉补充。由于夏季高温、空气干燥、风速较大等气象的影响,土壤失墒耗水量较大,日最大耗水量达9.7毫米以上,相当于每亩土地失水6.5立方米。
表19
市区县主要台(站)降水量多年平均值
单位:毫米
地区
|
多年
|
4~10月
|
四季降水量
|
|
均值
|
降水量
|
占全年%
|
春
|
夏
|
秋
|
冬
|
武昌县
|
1 279.2
|
962.9
|
76
|
442.2
|
468.8
|
223.6
|
130.5
|
汉阳县
|
1 220.3
|
956.3
|
78
|
381.2
|
498.8
|
229.1
|
114.5
|
汉口
|
1 289.5
|
967.9
|
78
|
395.O
|
509.6
|
216.6
|
117.1
|
黄陂县
|
1 178.9
|
910.9
|
80
|
364.6
|
462.2
|
216.4
|
97.O
|
新洲县
|
l Z09.8
|
949.8
|
79
|
359.9
|
498.4
|
224.1
|
109.2
|
汉南区
|
1 233.1
|
945.9
|
77
|
430.O
|
468.2
|
219.1
|
115.8
|
表20
武汉市区县台(站)多年降水蒸发差
单位:毫米
地名
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
全年
|
汉口
|
一8.0
|
—3.3
|
11.2
|
22.2
|
—3.9
|
40.3
|
—78.2
|
—90.8
|
—61.6
|
19.6
|
~17.4
|
—27.1
|
—246.1
|
汉阳县
|
—8.3
|
—3.0
|
13.1
|
—2.3
|
6.5
|
53.3
|
—63.7
|
—82.3
|
62.7
|
—25.9
|
—19.2
|
—30.6
|
一213.4
|
武昌县
|
— 20.7
|
0.0
|
20.7
|
43.6
|
17.4
|
37.0
|
—10.78
|
—120.6
|
86.7
|
—41.1
|
—21.0
|
—28.4
|
307.7
|
黄陂县
|
—8.8
|
—3.4
|
—6.8
|
11.8
|
—9.8
|
2.2
|
一56.9
|
一117.3
|
—83.0
|
—39.8
|
—34
|
—41.8
|
一418.1
|
新洲县
|
— 28.8
|
—4.4
|
6.7
|
21.7
|
11.O
|
20.4
|
—42.1
|
一95.5
|
—67.8
|
—27.0
|
—26.8
|
—33.3
|
一282.0
|
【风能】
武汉市冬季多西北风,夏季盛行东南风。在广阔湖面沿岸有“海陆”风,在黄陂北部山区有山谷风。1951~1985年34年间,风速平均为2.5~2.9米/秒,最大风速为17~19米/秒。汉口极大风速27.9米/秒(1956年3月17日、1960年5月17日),最大风压达48.7公斤/米²。在局部地区,也有9~10级短时的雷雨大风。龙卷风风速达25~28米/秒以上,最大可达11级,水平风压为56.4公斤/米²。武汉市一年中有30
9/6日数的平均风速可达3米/秒以上,多年平均最大风速为14~19米/秒,在北部山区风口和江湖面上风力资源更加丰富。
1961~1985年25年间,汉口各年极大风速平均为21.7米/秒,最小值19.6米/秒,.最大值27.9米/秒;水平风压平均29.4公斤/米²,最大可达48公斤/米²。风力还有随高度递增的规律。
最大风速和极大风速的出现,主要是天气系统有冷锋、低压和雷雨所造成,其中冷锋大风是武汉市常见的大风天气,一年四季均有出现,这两种风的风向,以偏北风居首位。
平均有效风能密度,按技术要求:风速<3米/秒不能起动风轮,而>20米/秒又损坏风力机,据测试:风速3~20米/秒平均有效风能密度,每平方米可得到36.5~60.0瓦的电能。就此标准而论,武汉市具有丰富的风能资源。境内全年累计有效风速为4
370小时,春、夏、秋、冬的有效风速每天平均分别达到15、12、8.6、12.2小时,一年中有30%的日数,平均风速可达3米/秒以上;多年平均最大风速为14~19米/秒,在北部山区风口和江湖面上,风力资源更加丰富,利用风能的潜力很大。
风对城市空气污染有扩散稀释作用。武汉市大气污染有两个中心:一是汉口;二是武汉钢铁公司工业区,其空气中二氧化硫的含量超过国家规定的卫生标准,特别是微风季节,对污染物的扩散稀释极为不利。据1951~1985年风向资料分析:春季(4月)多偏北风,风向频率为12%;夏季(7月)盛行西南风,风向频率为9%;秋冬季多东北风,风向频率达17%~18%。(表21、22、23)
表21
武汉市多年常见风速
单位:米/秒
地区
风速
|
汉 口
|
武 昌
|
汉 阳
|
黄 陂
|
新洲
|
平均风速
|
2.5
|
2.7
|
2.8
|
2.9
|
2.7
|
最大风速
|
17.O
|
19.O
|
19.O
|
17.O
|
17.O
|
极大风速
|
27.9
|
——
|
——
|
——
|
——
|
表22
汉口多年分月主要风向及频率
年月
项目
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
全年
|
风向
|
东北
|
东北
|
东北
|
东北
|
东北
|
东南
|
西南
|
东北
|
东北
|
东北
|
东北
|
东北
|
东北偏北
|
频率%
|
18
|
19
|
16
|
12
|
10
|
9
|
10
|
14
|
18
|
17
|
20
|
20
|
14
|
表23
汉口多年分月常见风速
单位:米/秒
年月
项目
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
全年
|
最大
|
17.0
|
18.1
|
19.1
|
19.O
|
17.O
|
16.O
|
15.7
|
14.4
|
15.4
|
15.4
|
13.4
|
14.O
|
19.1
|
极大
|
26.9
|
26.4
|
27.9
|
24.1
|
27.9
|
25.7
|
27.8
|
24.2
|
19.6
|
22.8
|
21.3
|
23.2
|
27.9
|
【地方小气候】
武汉市的地形以平原为主,兼有少量低山丘陵,江河湖泊水
面成片,大体是“四分平原四分岗,半分丘陵半分山。”这样的地
形,加之位于中亚热带到北亚热带的过渡地带,便形成有地方特
色的小气候效应。诸如江河的“沙洲效应”、湖区的“湖泊水体效
应”、低山丘陵区的“山地逆温效应”、“坡地补偿效应”和市区的
“城市热岛效应”等。
城市热岛效应
由于武汉市城区人口集中,建筑物密布,组成“立体下垫层”,影响地区气流水平移动,加之居家燃煤燃气,排出大量热量;厂房烟囱林立,排放大量废气、烟尘和二氧化碳,在城区上空形成一层薄霾,产生“城市热岛效应”。同时,城区的下垫面由高低不一的建筑物和复杂的道路所组成,用材又多为砖、水泥、钢筋和沥青等,其传热、蓄热的能力极强,在太阳辐射下,吸热面和贮热量大,夜间又缓慢向外传递,使城区气温比郊区偏高,汉口六渡桥为热中心的“热岛”,其年平均气温比市郊要偏高1.O℃,夏季偏高1.4l℃,冬季偏高O.4℃;与市郊东西湖区比较,年平均气温偏高1.4℃,夏季偏高1.5℃,冬季偏高1.3℃。这种小气候效应,在春季有利于近郊农作物的育苗,使生长季节提早,物候季节提前;也有利于冬季市场水果、蔬菜防冻保鲜。
湖泊水体效应
武汉市水面集中,水体热容量大,吸热放热慢,蒸发量大,空气湿润,加之“海陆风”的调节,使湖中“小岛”和湖畔附近地层温度偏高,湿度增大,湖畔地带较l临近地区年平均气温偏高O.4~0.7℃,最低温度偏高1.6℃,低于0℃的寒冷日数要少13天,水体保温增温效应达1.5~2公里以内。
坡地暖带坡地暖带是由坡地补偿效应形成的。相对高程在200米以下的缓坡,表面积大,吸收太阳辐射能量多,背风向阳,冷空气沿坡下滑堆积坡脚,暖空气抬升至坡腰部,形成坡地暖带。汉阳县索子河林场为“马蹄形”的向阳坡,在40~60米处形成坡地暖带。1982年1月考察,其平均气温比年平均气温偏高0.8℃,最低气温偏高2.9℃,最高气温偏高1.4℃。据1985年冬黄陂县三台寺的考察,高程150米的缓坡在55~105米处的地带,气温比年平均气温偏高2.1~2.9℃,形成明显的暖带。
山地逆温层武汉市北部的低山地区,冬、春季节常有气温随高度增加而逆增的地带,即山地逆温效应,这一地段称作山地逆温层。据1985年1月黄陂县考察:大福寺、木兰山在南坡180~350米处,逆温层厚度达170米;尤其是在230~320米间约90米宽的坡面上,逆温层的特征极为明显,气温比年平均气温偏高3~3.7℃。(表24)
表24
山地逆温层气温变化情况表
气温高度
|
海拔高度(米)
|
(山峰高704米)
|
(℃)
|
130
|
180
|
210
|
230
|
320
|
平均最低
|
3.7
|
—2.8
|
—2.6
|
1.7
|
—1.2
|
极端最低
|
—4.5
|
—2.8
|
—2.7
|
1.1
|
0.8
|
注:此表摘自1985年1月在黄陂县大福寺地区考察资料。