昌吉州近47年積雪變化特征分析

方雯 丁林

摘要 根據(jù)昌吉州下轄9個(gè)氣象觀測(cè)臺(tái)站天池、吉木薩爾、奇臺(tái)、木壘、瑪納斯、呼圖壁、蔡家湖、阜康以及昌吉市的實(shí)測(cè)積雪資料，分析近47年來昌吉州的積雪變化特征。結(jié)果表明，昌吉州積雪日數(shù)呈波動(dòng)減少，氣候傾向率為-0.16 d/10年，積雪深度逐年遞增，氣候傾向率為0.844 cm/10年。尤其是1月和2月積雪日數(shù)穩(wěn)定偏多，冬季降水向極端化發(fā)展。冬季增溫和全球近年來冬季氣溫增高的變化趨勢(shì)相一致。

關(guān)鍵詞 昌吉州；積雪日數(shù)；積雪深度；變化特征

中圖分類號(hào)：P426.635 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3305（2018）04-041-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.04.016

Abstract According to the observed snow data of 9 meteorological observation stations in Changji Prefecture， including Tianchi， Jimusaer， Qitai， Mulei， Manas， Hutubi， Caijiahu， Fukang and Changji City， the variation characteristics of snow cover in Changji Prefecture in recent 47 years were analyzed. The results showed that the number of snow cover days decreased in fluctuation， and the climate trend rate was -0.16 d /10a. The depth of snow cover increased year by year， and the climate trend rate was 0.844 cm/10a. Especially in January and February， the number of snow cover days was relatively high and stable， and winter precipitation had an trend of extremeness.

Key words Changji Prefecture； Snow cover days； Snow cover depth； Variation characteristics

地球氣候系統(tǒng)分五大圈層，其中重要組成部分之一是冰雪圈，對(duì)于氣候的變化形成有著十分重要的作用。新疆境內(nèi)主要河流都來源于高山冰川和多年積雪，積雪對(duì)水文和氣候及反應(yīng)大氣的狀況等有著深刻影響。昌吉州處于天山北麓，在準(zhǔn)噶爾盆地東南邊緣，是新疆重要的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)基地之一，冬冷夏熱，屬于中溫帶區(qū)，是典型的大陸干旱氣候。州域境內(nèi)冰川有1 319條，穩(wěn)定積雪是境內(nèi)的重要水源。對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來講，積雪對(duì)土壤有保溫保墑情的作用，利于冬小麥正常生長，但如果積雪過多，則導(dǎo)致各類病蟲在冬季繁殖，來年會(huì)蔓延危害農(nóng)作物。對(duì)于牧業(yè)來說，穩(wěn)定積雪保證了冬牧場(chǎng)有充足的水源，但積雪過深，影響牲畜覓食，易造成白災(zāi)。積雪對(duì)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)起著重要性作用。因此，筆者研究昌吉州積雪，分析在全球氣候變化背景下積雪變化特征，為昌吉州農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)提供合理利用氣候資源和決策服務(wù)的科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料來源

選取昌吉州下轄9個(gè)氣象觀測(cè)臺(tái)站天池、吉木薩爾、奇臺(tái)、木壘、瑪納斯、呼圖壁、蔡家湖、阜康及昌吉市1971—2017年積雪觀測(cè)資料。但受到地面和水文站點(diǎn)等限制，在積雪較多山區(qū)存在無觀測(cè)資料情況，因此無法避免積雪空間分布上不連續(xù)、不均勻和不規(guī)則的現(xiàn)象，但也基本上能反映大尺度天氣系統(tǒng)影響下積雪變化情況，具有一定可靠性。由于昌吉州降雪主要集中在11月至翌年3月，因此在對(duì)昌吉州積雪深度、積雪日數(shù)變化特征進(jìn)行分析時(shí)，選取9個(gè)臺(tái)站1971—2017年11月至次年3月地面實(shí)際測(cè)量年、月、日積雪深度、積雪日數(shù)和穩(wěn)定初終雪日及累積積雪深度等資料。

1.2 研究方法

對(duì)47年昌吉州積雪逐日、月、年觀測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，得出昌吉州1971—2017年積雪變化特征。按照相關(guān)地面氣象觀測(cè)規(guī)范規(guī)定，當(dāng)積雪深度≥0.5 cm時(shí)對(duì)積雪進(jìn)行的觀測(cè)記為1個(gè)積雪日，并在5 d內(nèi)不融化的初、終雪間日數(shù)為穩(wěn)定積雪期。根據(jù)昌吉州9個(gè)站點(diǎn)積雪資料統(tǒng)計(jì)積雪日期、穩(wěn)定積雪期，得出積雪日數(shù)和海拔高度呈正比，隨著海拔高度增加，積雪日數(shù)和積雪期呈明顯增多趨勢(shì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 昌吉州積雪變化特征

2.1.1 積雪初、終日 分析資料可知，近47年昌吉州初雪日通常在10月下旬，終雪日在4月上旬，積雪期超過4個(gè)月。其中發(fā)生初雪日最早年份是2009年，為9月28日，發(fā)生初雪最晚年份是2007年，為11月27日，這2個(gè)年份初雪日相差2個(gè)月時(shí)間。發(fā)生終雪日最早年份是1983年3月5日，最晚是1977年5月14日，相差2個(gè)多月。天池由于受海拔高度影響，初雪通常會(huì)發(fā)生在9月下旬或10月上旬，終雪一般在4月下旬或5月，由于特殊位置影響，夏季也偶有降雪情況發(fā)生。

2.1.2 積雪日數(shù)的變化特征 近47年來，昌吉州≥1 cm、≥5 cm、≥10 cm、≥20 cm、≥30 cm各級(jí)積雪日數(shù)，以≥1 cm較多，而≥10 cm、≥20 cm積雪類型為其次，≥30 cm積雪類型基本上出現(xiàn)在天池站。由此可知，近47年昌吉州積雪日數(shù)以≥1 cm類型較多，且較穩(wěn)定，≥30 cm積雪類型較少。近47年昌吉州積雪日數(shù)呈波動(dòng)減少趨勢(shì)，氣候傾向率為-0.16 d/10年（圖1）。昌吉州年平均積雪日數(shù)為113 d，其中天池最多，達(dá)139 d，其次是奇臺(tái)，為121 d，其他臺(tái)站積雪日在平均值上下波動(dòng)。昌吉州年平均積雪日數(shù)最多的是1979年，為136 d，最少年份是2002年，為98 d，兩年份積雪日數(shù)相差38 d。

2.1.3 積雪日數(shù)月際變化 從昌吉州積雪實(shí)測(cè)資料可以得出，近47年中1月平均積雪日數(shù)最多，占平均積雪量的29%，其次是12月，約占平均積雪量的27%，再次是2月、11月和10月、3月。從昌吉州9個(gè)站點(diǎn)資料看，積雪形成基本上是在10月下旬到11月上旬，進(jìn)入12月后，發(fā)展速度較快，1月和2月發(fā)展到最旺盛階段，自3月開始消退，到3月末4月初基本上消融完畢。

2.1.4 積雪深度年際變化 近47年來昌吉州積雪深度呈緩慢遞增的趨勢(shì)，氣候傾向率為0.844 cm/10年（圖2）。除11月略微遞減，從12月至次年3月，積雪深度呈逐年遞增趨勢(shì)，尤其是1月和2月。積雪日在平均值上下小范圍波動(dòng)，積雪深度卻在遞增，這是由于冬季降雪強(qiáng)度增加導(dǎo)致的結(jié)果，這也說明近47年昌吉州冬季降水向極端化發(fā)展。

2.2 氣候變化對(duì)積雪的影響

在全球氣候變暖的大背景下，昌吉州9個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)觀測(cè)到的氣象指標(biāo)也出現(xiàn)了明顯變化，其中冬季增溫較為明顯，這和全球近年來冬季氣溫增高的變化趨勢(shì)是相一致的。而春季積雪深度與氣溫呈相反的關(guān)系，春季暖干氣流不利于積雪的維持，從而積雪消融較快，因此積雪日數(shù)相對(duì)減少。由于氣候變暖極端氣候事件增多，使得昌吉州極端降水事件增多，積雪深度略有增加。對(duì)昌吉州9個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)冬季降雪與積雪日數(shù)、深度等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)積雪日數(shù)和冬季降雪量呈正相關(guān)。

3 結(jié)論

（1）昌吉州積雪日數(shù)和穩(wěn)定積雪日數(shù)以≥1 cm積雪類型較多，發(fā)展也相對(duì)穩(wěn)定，≥30 cm積雪類型較少，且不穩(wěn)定。積雪日數(shù)呈波動(dòng)減少趨勢(shì)發(fā)展。

（2）昌吉州初雪日在10月下旬，終雪日在4月上旬，積雪期超過4個(gè)月。近47年中初、終雪日除個(gè)別年份提前和推后外，大部分時(shí)間表現(xiàn)為穩(wěn)定狀態(tài)。

（3）天池降雪量明顯高于其他各站點(diǎn)，說明隨著海拔升高，積雪日和積雪期有明顯增加。

（4）近47年積雪深度呈緩慢遞增趨勢(shì)，除11月略微遞減，從12月至次年3月積雪深度呈逐年遞增趨勢(shì)，尤其是1月和2月，冬季降水向極端化發(fā)展。在全球氣候變暖的大背景下，昌吉州氣候也發(fā)生很大變化，以冬季增溫較明顯，和全球近年冬季氣溫增高的變化趨勢(shì)一致，冬季氣候趨于變暖導(dǎo)致積雪日數(shù)減少。

參考文獻(xiàn)

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責(zé)任編輯：鄭丹丹