1961-2020年興安盟大到暴雪的時(shí)空分布特征分析

徐青竹

（興安盟氣象局 內(nèi)蒙古，興安盟 137400）

興安盟位于內(nèi)蒙古自治區(qū)的東北部，地處大興安嶺向松嫩平原過渡帶，屬于溫帶季風(fēng)氣候，冬季寒冷漫長(zhǎng)，降水變率大且分布不均。大到暴雪造成的雪災(zāi)是興安盟地區(qū)冬季主要災(zāi)害性天氣之一。從近60年來的氣候變化看，興安盟大到暴雪天氣過程有明顯增多的趨勢(shì)，雪災(zāi)頻繁發(fā)生，造成大面積草場(chǎng)被掩埋和牲畜死亡，成為制約興安盟農(nóng)牧業(yè)發(fā)展的重要因素之一。例如：2005 年1 月22日到2月18日，興安盟科右前旗西北部出現(xiàn)特大白災(zāi)，受災(zāi)面積11000km，受災(zāi)人口12.5 萬人，受災(zāi)牲畜總數(shù)130萬頭（只），大雪壓壞200 多所棚圈，壓死、凍死大小牲畜12400 余頭（只），山羊流產(chǎn)率高達(dá)60%，凍傷牧民100 多人，直接經(jīng)濟(jì)損失近3000萬元。針對(duì)內(nèi)蒙古東部地區(qū)的暴雪，已有一些學(xué)者進(jìn)行了研究分析，孟雪峰等近年來對(duì)內(nèi)蒙古東部地區(qū)的暴雪進(jìn)行了分析研究，總結(jié)了相關(guān)的預(yù)報(bào)指標(biāo)；李喜倉(cāng)等研究了內(nèi)蒙古東部牧區(qū)極端降雪變化特征及其成因；宮德吉等分析了近50年來內(nèi)蒙古所發(fā)生的暴風(fēng)雪天氣的環(huán)流演變特點(diǎn)及成因。筆者結(jié)合以往的研究，對(duì)興安盟近60a的大到暴雪的時(shí)空分布特征進(jìn)行了分析，旨在了解本地大到暴雪的發(fā)生演變規(guī)律，以提高興安盟冬季大到暴雪預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)能力。

1 大到暴雪氣候統(tǒng)計(jì)

1.1 大到暴雪統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)定義

本文定義單站日降水量（以20時(shí)為日界）為R（單位：mm），積雪深度為H（單位：cm）。當(dāng)降水相態(tài)為純雪時(shí)，降雪量級(jí)按照氣象常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定義；當(dāng)降水相態(tài)為雨夾雪或者降水過程中存在雨雪相態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，降雪量級(jí)按照表1 的標(biāo)準(zhǔn)來定義。本文定義興安盟8 個(gè)國(guó)家站只要有一個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)大雪以上量級(jí)的降雪時(shí)，就記錄為一個(gè)大到暴雪日，且將大雪以上量級(jí)的天氣過程統(tǒng)稱為大到暴雪天氣過程進(jìn)行分析研究。

表1 降雪量級(jí)定義標(biāo)準(zhǔn)

局地性大到暴雪：興安盟8個(gè)國(guó)家站中只有1個(gè)站出現(xiàn)大到暴雪天氣，或者兩個(gè)不相鄰的站出現(xiàn)大到暴雪天氣。

區(qū)域性大到暴雪：興安盟8 個(gè)國(guó)家站中兩個(gè)相鄰的站，或者3個(gè)及以上不相鄰的站出現(xiàn)大到暴雪天氣。

1.2 大到暴雪統(tǒng)計(jì)結(jié)果

以上述標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)出興安盟8個(gè)國(guó)家站1961～2020年這60a來共有156個(gè)大到暴雪日，其中大雪191站次、暴雪41站次、大暴雪2站次、特大暴雪0站次。積雪深度5cm≤H＜10cm的降雪過程134站次，10cm≤H＜20cm的降雪過程68站次，20cm≤H＜30cm的降雪過程10站次，H≥30cm的降雪過程4站次（均出現(xiàn)在阿爾山市）。對(duì)于大多數(shù)站點(diǎn)來說，大到暴雪天氣過程造成的積雪深度主要在5～10cm之間，10cm以上的積雪深度出現(xiàn)次數(shù)相對(duì)較少。而對(duì)于阿爾山站來說，10～20cm的積雪深度出現(xiàn)次數(shù)最多，這與其海拔高度較高造成的氣溫偏低有直接的關(guān)系，具體見表2。

表2 1961～2020年興安盟大到暴雪天氣過程次數(shù)及積雪深度統(tǒng)計(jì)表

2 興安盟大到暴雪的時(shí)空分布特征

2.1 時(shí)間分布特征

圖1為興安盟近60a大到暴雪天氣過程的月變化，可見除了夏季6～8 月份外興安盟均有大到暴雪出現(xiàn)，其中以冬半年的10 月和春季的4 月最多呈現(xiàn)出雙峰值，而初秋的9月和隆冬的1月最少均只有1站次。說明興安盟大到暴雪天氣主要發(fā)生在冷暖空氣交替活動(dòng)頻繁的春、秋季節(jié)，其中以春季最多、秋季次之。受850、925 hPa 等氣層厚度和溫度等因子的影響，降水相態(tài)發(fā)生變化，從而引起降水強(qiáng)度的變化。

圖1 1961～2020年興安盟大到暴雪天氣過程月變化

從大到暴雪逐年變化曲線可見，近60a來興安盟大到暴雪天氣過程呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢(shì)，線性增長(zhǎng)率為0.2d/10a（即每10年大到暴雪日數(shù)線性增加0.2天）。而從年代際變化來看，大到暴雪分為年代際偏少和年代際偏多兩個(gè)階段。在20世紀(jì)60年代，大到暴雪次數(shù)相較于氣候平均值明顯偏少，年均大到暴雪日僅為1.9d，到了70年代大到暴雪次數(shù)顯著增加至年均2.6d 與氣候平均值持平，而后的80年代又開始逐漸減少至年均2.2d，即整個(gè)90年代以前興安盟地區(qū)的大到暴雪天氣過程整體是偏少的。從90 年代開始大到暴雪天氣過程開始出現(xiàn)了躍增，年均達(dá)到3.2d，相比于80 年代年均增加1d；而后的21 世紀(jì)00年代和10年代大到暴雪日數(shù)雖略有下降，但仍在氣候平均值之上?？梢姡?0 世紀(jì)90 年代為界，興安盟大到暴雪經(jīng)歷了偏少和偏多兩個(gè)階段，其中以90 年代為大到暴雪出現(xiàn)最頻繁的時(shí)期（見圖2）。

圖2 1961～2020年興安盟大到暴雪天氣過程年變化

2.2 空間分布特征

按照本文規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)得到，近60a來興安盟共出現(xiàn)局地性大到暴雪124次，區(qū)域性大到暴雪32次，最多只有5 個(gè)站同時(shí)出現(xiàn)大到暴雪，共有4 次?？梢?，本地大到暴雪以單站或者不相鄰的兩個(gè)站出現(xiàn)的局地性大到暴雪為主，區(qū)域性大到暴雪發(fā)生次數(shù)較少，而全盟8個(gè)站同時(shí)出現(xiàn)大到暴雪的情況暫未有發(fā)生過。

對(duì)興安盟地區(qū)1961～2020年的大到暴雪發(fā)生日數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到近60a 來大到暴雪年均日數(shù)的空間分布，見圖3a：興安盟地區(qū)的大到暴雪日數(shù)分布呈現(xiàn)出自西北向東南遞減的趨勢(shì)，西北部的阿爾山站為大到暴雪日數(shù)的中心區(qū)域，60a共計(jì)發(fā)生大到暴雪83次，年均1.38d。南部的巴彥呼舒站發(fā)生大到暴雪的頻數(shù)最低，60a共計(jì)發(fā)生11次，年均0.18d。且從大到暴雪日數(shù)的空間分布結(jié)合地形來看，大到暴雪主要發(fā)生在沿大興安嶺的高海拔地區(qū)，隨著海拔高度的逐漸下降，大到暴雪的發(fā)生日數(shù)也逐漸減少。

圖3 1961～2020年興安盟大到暴雪年均日數(shù)分布（單位：d）（a）1961～2020年興安盟大到暴雪降雪量平均值分布（單位：mm）（b）

對(duì)興安盟近60a來發(fā)生的大到暴雪進(jìn)行降雪量統(tǒng)計(jì)，得到大到暴雪降雪量平均值的空間分布，見圖3b：興安盟大到暴雪降雪量平均值的分布呈現(xiàn)出南北小、中間大的分布特征。東部的烏蘭浩特為平均大到暴雪降雪量的中心區(qū)域，平均降雪量為11.7mm。南部的高力板站平均降雪量最小為9.1mm。

3 結(jié)論

興安盟除夏季6～8 月份外均有大到暴雪出現(xiàn)，以冬半年的10 月和春季的4 月最多，即本地的大到暴雪天氣主要發(fā)生在冷暖空氣交替活動(dòng)頻繁的春、秋季節(jié)。從年際變化來看，近60a來興安盟大到暴雪天氣過程呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢(shì)，線性增長(zhǎng)率為0.2d/10a；而從年代際變化來看，大到暴雪以20世紀(jì)90年代為界分為年代際偏少和年代際偏多兩個(gè)階段，其中以90 年代為大到暴雪出現(xiàn)最頻繁的時(shí)期。

興安盟大到暴雪天氣過程以局地性大到暴雪為主，區(qū)域性大到暴雪發(fā)生次數(shù)較少。大到暴雪日數(shù)的空間分布呈現(xiàn)出自西北向東南遞減的趨勢(shì)，結(jié)合地形來看，則主要發(fā)生在沿大興安嶺的高海拔地區(qū)，隨著海拔高度的逐漸下降，大到暴雪的發(fā)生日數(shù)也逐漸減少。大到暴雪降雪量平均值的分布呈現(xiàn)出南北小、中間大的分布特征。東部的烏蘭浩特站平均降雪量最大為11.7mm，南部的高力板站平均降雪量最小為9.1mm。