齊昕,李忠嫻,林毅,王迪,張婉瑩
(1.遼寧省氣象服務(wù)中心,遼寧沈陽110166;2.遼寧省氣象核算中心,遼寧沈陽110166)
遼河油田氣候特征分析*
齊昕1,李忠嫻2,林毅1,王迪1,張婉瑩1
(1.遼寧省氣象服務(wù)中心,遼寧沈陽110166;2.遼寧省氣象核算中心,遼寧沈陽110166)
基于遼河油田產(chǎn)區(qū)10個氣象站1986—2015年的氣象觀測數(shù)據(jù),采用氣候傾向率法,對遼河油田產(chǎn)區(qū)高影響氣象要素變化趨勢進行了分析。結(jié)果表明,近30年,遼河油田產(chǎn)區(qū)中雨以上降水日數(shù)、年平均最大日降水量、降雪日數(shù)、大風(fēng)日數(shù)、年平均最大風(fēng)速整體均呈下降趨勢,高溫日數(shù)整體呈上升趨勢。
遼河油田;氣候特征;氣象災(zāi)害;趨勢
遼河油田主要油、氣產(chǎn)區(qū)分布在遼寧省中部平原地區(qū),其南部瀕臨渤海灣,遼河、渾河、太子河、饒陽河、大凌河5大河流均流經(jīng)其主要采油區(qū)域,并大多經(jīng)此入海。區(qū)域內(nèi)地勢低洼、河流溝渠密布以及氣候復(fù)雜多樣。
近年來,油田氣象災(zāi)害防御技術(shù)研究雖已引起諸多學(xué)者的高度關(guān)注,但大多數(shù)學(xué)者的關(guān)注重點集中在洪潮災(zāi)害的防治上,而對暴雪、大風(fēng)、強降溫等災(zāi)害的研究甚少。
為此,本文采用遼河油田主要采油區(qū)內(nèi)近30年的氣象觀測資料,對影響油田安全生產(chǎn)運營的氣象要素進行氣候特征分析,以期進一步認識、適應(yīng)油田主產(chǎn)區(qū)氣候特征。
1.1 資料來源
采用遼寧省氣象檔案館提供的遼河油田主產(chǎn)區(qū)10個氣象觀測站1986—2015年的逐日降水量、最高氣溫、最低氣溫、最大風(fēng)速及天氣現(xiàn)象等資料。
所有氣象數(shù)據(jù)均經(jīng)過臺站極值和一致性2種質(zhì)量控制方法進行質(zhì)量檢驗和控制。圖1為遼河油田產(chǎn)區(qū)10個氣象站點分布情況。
圖1 遼河油田產(chǎn)區(qū)10個氣象站點分布
1.2 分析方法
本文采用施能(1995)計算氣候傾向率的方法,氣候傾向率計算公式為:
式(1)(2)中:a1·10為氣候傾向率,正為增加,負為減少;rxt為氣候趨勢系數(shù);σx為x的均方差;σt為t的均方差;n為序列長度;xi為第i個要素值;為x的平均值;ti為自然數(shù)列1,2,3,…,n中第i個數(shù);為ti的平均值。
對于表示遼河油田主產(chǎn)區(qū)平均的氣象要素序列,采用10個氣象觀測站空間等權(quán)平均的方式。
2.1 氣候特征
2.1.1 降雨
圖2給出了1986—2015年遼河油田產(chǎn)區(qū)中雨以上降水日數(shù)(日降水量大于等于10 mm)、年平均最大日降水量年際變化曲線。由圖2可見,近30年,遼河油田產(chǎn)區(qū)中雨以上日數(shù)整體呈下降趨勢,下降速率為0.6 d/10年(R2=0.018),其中,最多降水日數(shù)出現(xiàn)在2010年(27.2 d),1986年次之(25.8 d),最少降水日數(shù)出現(xiàn)在2014年,僅10.7 d;近30年,遼河油田產(chǎn)區(qū)年平均最大日降水量整體也呈下降趨勢,下降速率為2.9 mm/10年(R2=0.012),其中,最大日降水量最大值出現(xiàn)在1997年(為143.9 mm),1991年次之(為122.4 mm),最大日降水量最小值出現(xiàn)在2009年(48.6 mm)。
2.1.2 降雪
圖3給出了1986—2015年油田產(chǎn)區(qū)降雪日數(shù)的年際變化曲線。由圖3可見,近30年,遼河油田產(chǎn)區(qū)多年平均年降雪日數(shù)為21.3 d,最多降雪日數(shù)出現(xiàn)在2010年(34.3 d),1987年次之(34.1 d),最少降雪日數(shù)出現(xiàn)在2011年,僅為11.0 d;近30年,遼河油田產(chǎn)區(qū)降雪日數(shù)整體呈下降趨勢,下降速率為0.5 d/10年(R2=0.005)。由9年滑動平均值曲線可見,20世紀80年中期至90年代中期降雪日數(shù)呈下降趨勢,90年代后期直至21世紀10年代中期,降雪日數(shù)呈波動性增長趨勢,但增長趨勢并不明顯。
圖2 1986—2015年油田產(chǎn)區(qū)中雨以上降水日數(shù)、年平均最大日降水量年際變化
圖3 1986—2015年油田產(chǎn)區(qū)降雪日數(shù)年際變化
圖4 1986—2015年油田產(chǎn)區(qū)年平均低溫日數(shù)、高溫日數(shù)年際變化
2.1.3 氣溫
圖4給出了1986—2015年遼河油田產(chǎn)區(qū)年平均低溫(日最低氣溫小于等于-4℃)日數(shù)、高溫(日最高氣溫大于等于30℃)日數(shù)年際變化曲線。由圖4可見,近30年,遼河油田產(chǎn)區(qū)年平均低溫日數(shù)為107.3 d,其中,低溫日數(shù)出現(xiàn)最多的年份為2000年(117.9 d),2009年次之(117.1 d),低溫日數(shù)出現(xiàn)最少的年份為1990年,僅85.9 d;近30年,遼河油田產(chǎn)區(qū)年平均高溫日數(shù)整體呈上升趨勢,上升速率為4.7 d/10年(R2=0.119),其中,高溫日數(shù)出現(xiàn)最多的年份同樣為2000年(57.3 d),2014年次之(41.9 d),高溫日數(shù)出現(xiàn)最少的年份為1986年,僅4.5 d。
2.1.4 大風(fēng)
圖5給出了1986—2015年油田產(chǎn)區(qū)年平均大風(fēng)(日最大風(fēng)速大于等于10.8 m/s)日數(shù)、年平均最大風(fēng)速年際變化曲線。
由圖5可見,近30年,遼河油田產(chǎn)區(qū)年平均大風(fēng)日數(shù)整體呈下降趨勢,下降速率為10.4 d/10年(R2=0.816),其中,最多大風(fēng)日數(shù)出現(xiàn)在1987年(46.7 d),1988年次之(31.9 d),最少大風(fēng)日數(shù)出現(xiàn)在2015年,僅6.2 d;近30年,遼河油田產(chǎn)區(qū)年平均最大風(fēng)速整體同樣呈下降趨勢,下降速率為1.7(m/s)/10年(R2=0.702),其中,日最大風(fēng)速的最大值出現(xiàn)在2000年(18.4 m/s),1988年次之(17.8 m/s),日最大風(fēng)速的最小值出現(xiàn)在2014年,為11.9 m/s。
圖5 1986—2015年油田產(chǎn)區(qū)年平均大風(fēng)日數(shù)、年平均最大風(fēng)速年際變化
通過論述,得出以下3個結(jié)論:①1986—2015年遼河油田產(chǎn)區(qū)中雨以上日數(shù)、年平均最大日降水量、年平均降雪日數(shù)整體均呈下降趨勢;②1986—2015年遼河油田產(chǎn)區(qū)年平均低溫(日最低氣溫小于等于-4℃)日數(shù)無明顯變化,高溫(日最高氣溫大于等于30℃)日數(shù)整體呈上升趨勢;③1986—2015年遼河油田產(chǎn)區(qū)年平均大風(fēng)(日最大風(fēng)速大于等于10.8 m/s)日數(shù)、年平均最大風(fēng)速整體均呈下降趨勢。
[1]王景昌,楊曉霞.渤海石油勘探的氣象服務(wù)[J].氣象,1996,22(7):120-124.
[2]黃振東.海洋石油平臺水文氣象設(shè)備安裝技術(shù)[J].海洋技術(shù),2013,32(4):96-98,117.
[3]趙春雨,曲曉波,王穎,等.遼寧氣候變化及若干氣象災(zāi)害的事實分析[J].災(zāi)害學(xué),2007,22(4):77-80.
[4]朱惠珍,俞明康,張文曲,等.遼河油田洪災(zāi)成因因子分析及對策研究[J].科技通報,1997,13(6):383-388,392.
[5]盧娟,唐亞平,陳傳雷.遼寧省專業(yè)氣象服務(wù)工作平臺設(shè)計與實現(xiàn)[J].氣象與環(huán)境學(xué)報,2008,24(4):36-40.
[6]龔強,汪宏宇,張運福,等.遼寧省氣候變化及其對極端天氣氣候的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志,2013,32(6):1525-1531.
[7]孫鳳華,李麗光,梁紅,等.1961—2009年遼河流域氣候變化特征及其對水資源的影響[J].氣象與環(huán)境學(xué)報,2012,28(5):8-13.
[8]梁紅,孫鳳華,隋東.1961—2009年遼河流域水文氣象要素變化特征[J].氣象與環(huán)境學(xué)報,2012,28(1):59-64.
[9]李想,李維京,趙振國.我國松花江流域和遼河流域降水的長期變化規(guī)律和未來趨勢分析[J].應(yīng)用氣象學(xué)報,2005,16(5):593-599.
[10]閻琦,蔣大凱,陳傳雷,等.1960—2009年遼寧區(qū)域性暴雪氣候特征[J].氣象與環(huán)境學(xué)報,2012,28(4):43-48.
[11]唐亞平,張凱,李忠嫻,等.基于REOF方法的遼寧氣候舒適度區(qū)域特征分析[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2011,34(2):120-124.
[12]蔡福,張玉書,陳鵬獅,等.近50年遼寧熱量資源時空演變特征分析[J].自然資源學(xué)報,2009,24(9):1635-1644.
〔編輯:劉曉芳〕
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A
10.15913/j.cnki.kjycx.2017.14.126
2095-6835(2017)14-0126-03
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