內(nèi)蒙古中西部氣候分區(qū)及影響因子的分析

張麗珍　張明鐵

摘要根據(jù)氣候資料對(duì)內(nèi)蒙古中西部33個(gè)旗縣進(jìn)行聚類，結(jié)果選取卓資縣、伊金霍洛旗和額濟(jì)納旗3個(gè)旗縣作為案例，對(duì)所取的10個(gè)氣象因子作主成分分析，結(jié)果表明：影響這3個(gè)旗縣生態(tài)建設(shè)的主要?dú)庀笠蜃佑蟹e溫、平均氣溫、平均風(fēng)速、降水量與極端溫度。

關(guān)鍵詞內(nèi)蒙古中西部；氣候分區(qū)；影響因子

中圖分類號(hào)P461文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 1007-5739(2009)01-0279-02

內(nèi)蒙古中西部是生態(tài)恢復(fù)建設(shè)工程實(shí)施的重點(diǎn)地區(qū)之一，既是中國(guó)林業(yè)六大工程涵蓋的地區(qū)，也是“三北”四期工程和“全國(guó)生態(tài)建設(shè)重點(diǎn)工程”涉及的范圍。生態(tài)工程的建設(shè)規(guī)模不僅取決于該區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和人口規(guī)模，同時(shí)也取決于自然地理和氣候條件，因此及時(shí)了解該地區(qū)氣象因子的狀況對(duì)生態(tài)恢復(fù)建設(shè)具有積極的意義。

1材料與方法

1.1數(shù)據(jù)選取

通過(guò)內(nèi)蒙古氣象局獲得內(nèi)蒙古中西部地區(qū)33個(gè)旗縣近3年的氣候資料，包括如下氣候因子：降水量、蒸發(fā)量(農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和生活中水資源的重要來(lái)源)；無(wú)霜期(一地春天最后一次霜至秋季最早一次霜之間的天數(shù))；極端溫度；平均氣溫；風(fēng)速；積溫(日平均氣溫≥10℃的活動(dòng)積溫)；相對(duì)濕度(空氣中實(shí)際所含水蒸汽密度和同溫度下飽和水蒸汽密度的百分比值)；平均氣壓。

1.2數(shù)據(jù)分析

利用SPSS軟件進(jìn)行聚類及主成分分析，首先選取基本的分區(qū)氣候因子對(duì)內(nèi)蒙古中西部的33個(gè)旗縣進(jìn)行聚類分析，選出案例旗縣，再對(duì)所取案例的氣候因子作主成分分析，確定主要?dú)庀笠蜃印?/p>

2結(jié)果與分析

采用類平均法，將原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化到單位標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行聚類，結(jié)果當(dāng)聚合水平取15時(shí)，可將內(nèi)蒙古氣候區(qū)劃為3類。

(1)一類：四子王旗—烏拉特后旗。屬中溫帶干旱氣候區(qū)，大陸性氣候明顯，季風(fēng)影響顯著，是多風(fēng)的特殊氣候，平均風(fēng)速為2.9m/s。冬季長(zhǎng)而寒冷，夏季短而溫涼，春秋季氣候多變，溫差大，年平均氣溫4.7℃，極端最高溫度33.6℃，極端最低溫度-28.2℃，大部分為丘陵地帶，地勢(shì)南高北低，平均海拔865～1 489m。

(2)二類：土左旗—清水河。降水量少而不均，氣候干燥；寒暑變化劇烈，冬季漫長(zhǎng)而寒冷，夏季炎熱而少雨，年平均氣溫7.6℃，極端最高溫度36.0℃，極端最低溫度-24.1℃，風(fēng)速較小，年平均風(fēng)速2.1m/s。

(3)三類：噔口縣—額濟(jì)納旗。屬典型大陸性季風(fēng)氣候，為中溫帶荒漠干旱區(qū)和半干旱區(qū)，降水量極少，蒸發(fā)量大，特別是額濟(jì)納旗，其降水量?jī)H為27.7mm，蒸發(fā)量為3 050.2mm，所以氣候特別干燥，冬季寒冷、夏季炎熱，早晚溫差大，年平均氣溫9.6℃，極端最高溫度37.5℃，極端最低溫度-21.6℃，多風(fēng)沙，是沙塵暴的發(fā)源地之一。

考慮到卓資縣、伊金霍洛旗和額濟(jì)納旗一方面處于不同的氣候區(qū)，另一方面又是六大工程建設(shè)區(qū)，所以選擇上述3個(gè)旗縣進(jìn)行案例分析。

2.1卓資縣氣象因子主成分分析

第1主成分的特征根為5.457，它解釋了總變異的54.572％；第2主成分的特征根為2.772，它解釋了總變異的27.724％；第3主成分的特征根為1.110，它解釋了總變異的11.105％；而其他特征根都小于1，說(shuō)明其他變量的解釋力度還不如直接引入原變量大。而且第1、第2、第3主成分的累積貢獻(xiàn)率為93.401％，所以只需提取前3個(gè)主成分分析即可。

影響卓資縣生態(tài)恢復(fù)的主要?dú)庀笠蜃訉?duì)第1主成分貢獻(xiàn)率最大的是積溫和平均氣溫，提取的信息量分別為93.5％和91.1％，這是第1主成分的基本代表。在第2主成分中，貢獻(xiàn)率較大的是平均風(fēng)速，提取的信息量是88.8％；其次是極端最低溫度，提取信息量為73.2％。對(duì)第3主成分，貢獻(xiàn)率較大的是極端最低溫度，提取信息量為57.0％。由上述主成分分析可知，在卓資縣區(qū)域生態(tài)恢復(fù)建設(shè)中考慮的氣候因素主要是積溫、平均氣溫，其次考慮的是平均風(fēng)速和極端最低溫度。

2.2伊金霍洛旗氣象因子主成分分析

第1主成分的特征根為3.693，貢獻(xiàn)率為36.931％；第2主成分的特征根為2.832，貢獻(xiàn)率為28.316％；第3主成分的特征根是1.282，貢獻(xiàn)率為12.818％；其他成分的特征根均小于1，意義不大，所以只需提取前3個(gè)主成分分析即可。

對(duì)提取的3個(gè)主成分作進(jìn)一步分析，計(jì)算10個(gè)氣象因子分別在3個(gè)主成分中的特征向量，結(jié)果見(jiàn)表4。從中可以看出，影響伊金霍洛旗生態(tài)恢復(fù)的主要?dú)庀笠蜃訉?duì)第1主成分貢獻(xiàn)率最大的是平均氣溫，提取的信息量為93.7％；其次是積溫，提取的信息量為89.0％；再次是極端最低溫度，提取的信息量為83.3％；這3個(gè)因子是第1主成分的基本因子。對(duì)第2主成分，貢獻(xiàn)率最大的是平均風(fēng)速，提取的信息量為83.5％。對(duì)第3主成分，貢獻(xiàn)率最大的是降水量，提取的信息量為63.5％。說(shuō)明在伊金霍洛旗區(qū)域生態(tài)建設(shè)中考慮的氣候因素主要是溫度因子中的積溫、平均氣溫、水分因子中的降水量；其次是極端最低溫度和平均風(fēng)速。

2.3額濟(jì)納旗氣象因子分析

第1主成分的特征根為7.651，貢獻(xiàn)率為76.505％；第2主成分的特征根為1.428，貢獻(xiàn)率為14.278％；其他成分的特征根均小于1，對(duì)計(jì)算意義不大。而且，第1、第2主成分的累積貢獻(xiàn)率為90.783％，所以只需提取前2個(gè)主成分分析即可。

對(duì)提取的2個(gè)主成分作進(jìn)一步分析，選擇對(duì)主成分貢獻(xiàn)率大的因子，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表6。從中可以看出，影響額濟(jì)納旗生態(tài)恢復(fù)的主要?dú)庀笠蜃訉?duì)第1主成分貢獻(xiàn)率最大的是降水量、積溫和平均氣溫，提取的信息量分別為99.2％、99.1％和99.1％，其次是極端最低氣溫、蒸發(fā)量和極端最高氣溫，提取的信息量分別為97.0％、96.1％和95.3％，這些因子是第1主成分的基本代表。對(duì)第2主成分，貢獻(xiàn)率最大的是相對(duì)濕度，提取的信息量為79.6％。由上述主成分分析可知，在額濟(jì)納旗生態(tài)恢復(fù)建設(shè)中考慮的氣候因素主要是降水量、積溫和平均氣溫；其次考慮的是極端溫度和蒸發(fā)量。

3結(jié)論與討論

對(duì)內(nèi)蒙古中西部的33個(gè)旗縣進(jìn)行聚類分析，將其劃為四子王旗—烏拉特后旗、土左旗—清水河、噔口縣—額濟(jì)納旗3類，分別選取卓資縣、伊金霍洛旗和額濟(jì)納旗作為案例旗縣。

在卓資縣區(qū)域生態(tài)恢復(fù)建設(shè)中考慮的氣候因素主要是積溫、平均氣溫，其次考慮的是平均風(fēng)速和極端最低溫度，這與當(dāng)?shù)囟鹃L(zhǎng)而寒冷、夏季短而溫涼、多風(fēng)的特殊氣候有關(guān)。在伊金霍洛旗區(qū)域生態(tài)建設(shè)中考慮的氣候因素主要是積溫、平均氣溫及降水量，其次是極端最低溫度和平均風(fēng)速，這與當(dāng)?shù)亟邓可俣痪?、氣候干燥、寒暑變化劇烈、冬季漫長(zhǎng)而寒冷、夏季炎熱而少雨的氣候有關(guān)。額濟(jì)納旗生態(tài)問(wèn)題的氣象因子中最有影響的是降水量、積溫和平均氣溫，其次考慮的是極端溫度和蒸發(fā)量，這與當(dāng)?shù)亟邓繕O少、蒸發(fā)量大、冬季寒冷、夏季炎熱的氣候特點(diǎn)有關(guān)。由此說(shuō)明，影響這3個(gè)旗縣生態(tài)建設(shè)的主要?dú)庀笠蜃佑蟹e溫、平均氣溫、降水量、平均風(fēng)速與極端溫度，符合各自區(qū)域的氣候特點(diǎn)。

4參考文獻(xiàn)

[1] 張明鐵.內(nèi)蒙古中西部農(nóng)牧區(qū)生態(tài)恢復(fù)的研究[D].北京：北京林業(yè)大學(xué)，2007.

[2] 朱振華，蔣志農(nóng)，趙國(guó)珍，等.云南高原粳稻品質(zhì)性狀因子及品種聚類分析[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008(2)：194-198.

[3] 盧朝軍，周佳民，黃敏，等.長(zhǎng)江中下游中秈遲熟水稻新品種稻米品質(zhì)性狀的主成分及聚類分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2008(5)：136-138.

[4] 段利云，王通強(qiáng)，陽(yáng)林仁，等.甘藍(lán)型油菜主要農(nóng)藝性狀的主成分和聚類分析[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)，2007(5)：381-385.

[5] 張忠林，彭桂峰，田衛(wèi)東，等.雜草稻種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀的主成分及聚類分析[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2004(S1)：236-240.

[6] 陳榮江，王文峰，朱明哲.棉花新品種產(chǎn)量性狀與品質(zhì)性狀的典型相關(guān)與主成分分析[J].農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究，2007(2)：187-189， 195.

[7] 裴喜春.SAS及應(yīng)用[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1998.

[8] 袁志發(fā)，周靜芋.多元統(tǒng)計(jì)分析[M].北京：科學(xué)出版社，2002.

[9] 章文波，陳紅艷.SPSS實(shí)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社，2006.