內(nèi)蒙古阿里河地區(qū)近30年凍土變化特征分析

王 芳

（呼倫貝爾市海拉爾區(qū)氣象局，內(nèi)蒙古 海拉爾區(qū) 021008）

內(nèi)蒙古阿里河地區(qū)近30年凍土變化特征分析

王 芳

（呼倫貝爾市海拉爾區(qū)氣象局，內(nèi)蒙古 海拉爾區(qū) 021008）

利用1981—2010年內(nèi)蒙古鄂倫春自治旗氣象局常規(guī)觀測資料，分析了內(nèi)蒙古鄂倫春自治旗阿里河地區(qū)凍土深度的變化及其與氣候變化的關(guān)系。結(jié)果表明，近30年期間阿里河地區(qū)的凍土深度呈逐漸增加趨勢，趨勢率為7.23cm/10年；終止日期提前趨勢程度大于起始日期提前程度，表明凍土期將變短。凍土深度的變化與雪深、氣溫和降水的變化均呈負相關(guān)。

阿里河地區(qū)；凍土深度；變化特征

凍土是指含有水分的土壤因溫度下降到0℃或以下而呈凍結(jié)的狀態(tài)，它是氣候變動的敏感指示器。而季節(jié)性凍土的凍結(jié)和融化層在溫度年變化層的上部，更接近地表，對氣候變化更為敏感，反應(yīng)更加迅速。研究凍土對工程建設(shè)、道路設(shè)計以及農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)都具有一定的指導性意義。

內(nèi)蒙古鄂倫春自治旗阿里河地區(qū)屬于大興安嶺東麓林緣溫涼濕潤半濕潤林牧業(yè)氣候區(qū)。冬季漫長嚴寒，直接影響凍土層的變化，進而影響林農(nóng)業(yè)的發(fā)展［1］。因此，了解該地區(qū)凍土深度的變化特征對合理利用氣候資源有針對性的安排林農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，促進可持續(xù)發(fā)展有重要意義。

1 資料與方法

該文選取內(nèi)蒙古鄂倫春自治旗氣象局1981—2010年近30年的凍土深度資料進行分析，利用描述分析和氣候統(tǒng)計的方法分析要素的年際變化特征。

2 凍土深度變化的時間特征

從圖1可以看出，凍土深度呈增加趨勢，趨勢率為7.23cm/10年。30年平均凍土深度為198cm，凍土最深的年份是2001年的4月和5月，深度為245cm，最淺的年份為1992年的4月，凍土深度為136cm。1998年以前凍土深度低于平均值比較多，1998年后基本都高于平均值，也就說凍土深度在逐年增加。

圖1 1981—2010年凍土深度變化趨勢

阿里河地區(qū)凍土深度在時間尺度上有明顯變化，隨年份增長，凍土深度在逐年增加。1981—1990年凍土深度基本在平均線以上，呈上升趨勢，凍土深度的最大值出現(xiàn)在1982年，為220cm，最小值出現(xiàn)在1989年，為158cm，最大值為最小值的1.39倍。1991—2000年凍土深度基本在平均線以下，最大凍土深度的最大值出現(xiàn)在1999年，為215cm，最小值出現(xiàn)在1992年，為136cm，最大值為最小值的1.58倍。2001—2010年凍土深度除2004年和2010年其余都在平均線以上，凍土深度明顯增加，最大凍土深度的最大值出現(xiàn)在2001年，為245cm，最小值出現(xiàn)在2004年，為173cm，最大值為最小值的1.42倍。

表1 阿里河地區(qū)1981—2010年凍土深度（cm）

圖2 凍土初始日期變化曲線

圖3 凍土終止日期變化曲線

圖4 凍土深度與氣溫變化趨勢

從表1可以看出阿里河地區(qū)1991—2000年對比1981—1990年，平均凍土深度上升7cm，凍土深度最大值上升5cm，凍土深度最小值上升22cm。2001—2010年對比1991—2000年，平均凍土深度下降26cm，凍土深度最大值下降30cm，凍土深度最小值下降37cm。2001—2010年對比1981—2000年，平均凍土深度下降19cm，凍土深度最大值下降 25cm，凍土深度最小值下降 15cm［2］。

3 凍土初始日期與終止日期

3.1 初始日期 從圖2可以看出，1981—2010年凍土初始日期序列呈下降趨勢，趨勢率為-0.63 d/10年，表明凍土初始日期提前。平均初始日期出現(xiàn)10月8日，最早發(fā)生在9月22日 （2007年和2010年），最晚出現(xiàn)在11月2日（1990年）。

3.2 終止日期 從圖3可以看出，1981—2010年凍土終止日期序列呈下降趨勢，趨勢率為-12.93 d/10年。表明凍土終止日期提前趨勢程度大于起始日期提前程度，凍土期將變短。平均終止日期出現(xiàn)在6月17日，最早出現(xiàn)在5月20日 （2004年和2006年），最晚出現(xiàn)在7月21日（1999年）。2002年以前晚于平均終止日期年份占72.7%；2002年以后全部早于平均值，表明21世紀初凍土終止日期在提前。

4 凍土深度與氣溫及降水的變化分析

圖5 凍土深度與冬季降水變化趨勢

凍土和氣候系統(tǒng)之間的作用是相互的，一方面，凍土是氣候變化的靈敏指示器，氣候變化將引起凍土地區(qū)環(huán)境的顯著變化；另一方面凍土的變化也會改變局部地區(qū)的土壤環(huán)境，從而影響到局地氣候。季節(jié)性凍土深度的變化反映了冬季地溫的特點，同時也間接地反映了冬季地表溫度的變化特點，指示了氣候冷暖變化的方向［3］。

從圖4可知，阿里河地區(qū)凍土深度與氣溫呈負相關(guān)［4］，相關(guān)系數(shù)為-0.14，即氣溫升高（降低），凍土深度減?。ㄔ龆啵?。凍土深度與冬季降水也呈負相關(guān)（見圖 5），相關(guān)系數(shù)為-0.07［5］。

5 積雪（雪深）和凍土的關(guān)系

積雪（雪深）對凍土有重要影響，雪蓋對地面有保溫作用，積雪消融吸收熱量又可降低地面吸收，這就造成了積雪（雪深）對凍土影響的不確定性［6］。積雪厚度的增加，使地面得以保暖，地面溫度升高，必將促使當?shù)囟嗄陜鐾辽舷尴陆?，融深加大，而使多年凍土退化?］。通過計算分析，阿里河地區(qū)積雪（雪深）和凍土的相關(guān)系數(shù)在-0.34，呈負相關(guān)［8］。

6 結(jié)論

①凍土深度呈逐漸增加趨勢，趨勢率為7.23cm/10年。平均凍土深度為198cm，最深的年份是2001年的4月和5月為245cm，最淺的年份為1992年的4月為136cm。

②終止日期提前趨勢程度大于起始日期提前程度，表明凍土期將變短。平均起始日期為10月8日，平均終止日期為6月17日。

③凍土深度與氣溫呈負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.14，即氣溫升高（降低），凍土深度減?。ㄔ龆啵鐾辽疃扰c冬季降水也呈負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.07。

④積雪（雪深）和凍土的相關(guān)系數(shù)在-0.34，呈負相關(guān)。

［1］周梅，余新曉，馮林.大興安嶺林區(qū)多年凍土退化的驅(qū)動力分析［J］.干旱區(qū)資源與環(huán)境，2002，16（4）：44-47.

［2］高榮，韋志剛，董文杰，等.20世紀后期青藏高原積雪和凍土變化及其與氣候變化的關(guān)系［J］.高原氣象，2003，22（2）：191-196.

［3］郭東信.中國的凍土［M］.蘭州：甘肅教育出版社，1990：1-14.

［4］周幼吾，郭東信.我國多年凍土的主要特征［J］.冰川凍土，1982，4（1）：1-19.

［5］高衛(wèi)東，魏文壽，張麗旭.近30a來天山西部積雪與氣候變化——以天山積雪雪崩研究站為例［J］.冰川凍土，2005（1）：68-73.

［6］周余華，葉伯生，胡和平.土壤凍融條件下的陸面過程研究綜述［J］.水科學進展，2005，16（6）：887-891.

［7］陳博，李建平.近50年來中國季節(jié)性凍土與短時凍土的時空變化特征［J］.大氣科學，2008，32（3）：432-442.

［8］劉先昌，國世友，金磊，等.近47a來黑龍江省地面最大凍土深度變化分析［J］.黑龍江氣象，2008，25（4）：42-43.

Analysis on Variation of Permafrost in the Past 30 Years in Alihe Region of Inner Mongolia

WANG Fang
（Meteorology Bureau of Hailar District of Hulunbuir City，Hailar District 021008，China）

Based on the general observation data collected by meteorology bureau of Oroqen Autonomous Banner of Inner Mongolia from 1981 to 2010,the association of permafrost depth variation with climate changes in Alihe region of Oroqen Autonomous Banner of Inner Mongolia was assessed.The results showed that in the past 30 years,the permafrost depth in this region exhibited an increasing trend with the rate of 7.23cm per 10 years;the degree of early trend of the end date was greater than that of start date,indicating the permafrost period would get shorter.The variation of permafrost depth was negatively correlated with the changes of snow depth,temperature and precipitation.

Alihe region；permafrost depth；variation

P468.023

A文章順序編號：1672-5190（2016）08-0090-03

2016－07－20

王芳（1984—），女，助理工程師，主要從事氣象觀測與氣候變化研究工作。

（責任編輯：錢英紅）