呼和浩特市自然生態(tài)及降水量特征分析

寇 宇

(呼和浩特市賽罕區(qū)氣象局，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020)

降水量是影響全球環(huán)境變化，局域氣候變化不可忽視的影響因素，也是驅(qū)動(dòng)各種自然過(guò)程變化的重要條件。降水量變化成為影響環(huán)境變化十分敏感的關(guān)鍵元素之一[1]。

降水量對(duì)我們的影響越來(lái)越大，降水量在如今的社會(huì)可以影響到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域。降水量與我們的日常生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。以中國(guó)為例，我國(guó)是一個(gè)有著13.75億的國(guó)家人口，土地面積960萬(wàn)km2，可耕種土地約為1.22億hm2。農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、林業(yè)等仍然是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)建設(shè)基礎(chǔ)[2]。而受降水量影響最為嚴(yán)重，最直接的也是農(nóng)業(yè)，牧業(yè)。呼和浩特市為內(nèi)蒙古首府城市，地處內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地帶，是十分重要的經(jīng)濟(jì)、政治、文化交流中心。

呼和浩特地區(qū)背靠陰山山脈，河套平原貫穿其中，以大片草場(chǎng)為主體自然植被，以農(nóng)業(yè)、牧業(yè)為主體產(chǎn)業(yè)，在內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地帶降水量對(duì)農(nóng)業(yè)、牧業(yè)的影響是重要因素之一。近十幾年來(lái)，呼和浩特市、鄂爾多斯市以及包頭市稱為內(nèi)蒙古地區(qū)金三角地帶，呼包鄂三地總體GDP占全區(qū)的52%。因此，對(duì)降水量的全面分析、了解，有利于內(nèi)蒙古中部草原生態(tài)文化的保護(hù)，對(duì)內(nèi)蒙古中部區(qū)的農(nóng)業(yè)、牧業(yè)生產(chǎn)都有著至關(guān)重要的意義。

1 資料來(lái)源及方法

筆者采用內(nèi)蒙古氣象局20年月、季、年降水量資料、呼和浩特市氣象局6個(gè)氣象站資料。它們均為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)氣象站點(diǎn)。分布在呼和浩特市4個(gè)不同方向，對(duì)研究呼和浩特市周邊降水具有代表性。利用NOAA的HYSPLIT模式對(duì)降水后向氣流軌跡模擬。HYSPLIT模式是由美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局(NOAA)的空氣資源實(shí)驗(yàn)室和澳大利亞氣象局聯(lián)合研發(fā)的一種用于計(jì)算和分析大氣污染物、水汽輸送、擴(kuò)散軌跡的專業(yè)模式。

2 結(jié)果與討論

2.1 自然區(qū)域概況

內(nèi)蒙古高原是中國(guó)四大高原之一，是蒙古高原的一部分，又稱為北部高原，地跨中國(guó)東北、華北、西北部地區(qū)，地理位置處于陰山山脈的北部，大興安嶺的西部，北面與蒙古國(guó)接壤。西到東經(jīng)107°附近。位于北40°21′～50°52′，東經(jīng)106°～121°40′。面積約34萬(wàn)km2[3]。

內(nèi)蒙古中部地區(qū)主要包括的是呼和浩特市、鄂爾多斯市、烏蘭察布市、巴彥淖爾市、包頭市以及烏海市共6個(gè)地級(jí)市，面積約達(dá)到2.54×102km2。全自治區(qū)地勢(shì)、海拔比較高,平均的海拔高度在1 000m上下,基本為一個(gè)高原型地貌區(qū)域，所以稱為內(nèi)蒙古高原。在世界的自然區(qū)域劃分中,列屬知名的亞洲地區(qū)中部、蒙古高原的東南地段，在中國(guó)的四大高原之中位列于第二大高原。在內(nèi)蒙古地區(qū)高原約占全地區(qū)總面積的53.5%，次之為山地占到20.8%，之后為丘陵占到16.5%，平原地區(qū)與灘川地占到8.6%，湖泊、河流以及水庫(kù)等面積約占0.9%[4]。

在內(nèi)蒙古中部地帶地貌的類型種類繁多，除了常見(jiàn)的丘陵、山地、平原地帶還有由獨(dú)特氣候造就的沙漠、戈壁等[5]。

2.2 植被概況

內(nèi)蒙古自治區(qū)地形由于東西跨經(jīng)度較長(zhǎng)，加之有山脈的阻擋，降水呈現(xiàn)從東向西逐漸減少的趨勢(shì)，所以，自東向西植被的變化規(guī)律為森林—草原—荒漠。東部的植被類型是森林，山脈丘陵較為集中，故降水較多。中部植被是草原，以平原為主，背靠陰山山脈，降水居中。西部植被較少，以草原、荒漠為主，降水最少。由此推斷，降水的分布規(guī)律是東多西少。伴隨著相距海洋遠(yuǎn)近的變化,不管是地帶性質(zhì)的植被,還是山地的垂直地帶、沙地和低濕地帶的植被,從東部向西部都體現(xiàn)出了地帶間的差異,水分的多少針對(duì)這樣的東西方向的更替極其重要。內(nèi)蒙古自治區(qū)植被類型以草原為主，所以適合發(fā)展的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門為農(nóng)業(yè)、牧業(yè)。

圖1 內(nèi)蒙古自治區(qū)植被分布

2.3 內(nèi)蒙古中部降水特征

圖2中可以看出，降水量主要集中于6月～9月，其中7月份的量值達(dá)到最高，約950mm左右。經(jīng)計(jì)算,20年的均降水量在950mm左右，降水集中在夏季。而冬季的12月至次年2月的降水則達(dá)到了最低值，平均的降水量均不到30mm。而1月份則開(kāi)始有降水量逐漸遞增的趨勢(shì)，增長(zhǎng)至7月份達(dá)到最多后便開(kāi)始呈現(xiàn)了遞減，直到12月份便達(dá)到了最少。內(nèi)蒙古中部呼和浩特市周邊地區(qū)降水時(shí)間特點(diǎn)較為明顯，符合氣候變化特征。

圖2 1981年～2000年月平均降水量分布

1981年～2000年春季降水總量分布 1981年～2000年夏季降水總量分布

1981年～2000年秋季降水總量分布 1981～2000年冬季降水總量分布

2.3.1 春季(3月～5月)降水總量分布圖。6個(gè)站點(diǎn)平均降水降水量在65mm左右，降水量分布比較均勻，最低值出現(xiàn)在武川站點(diǎn)，受到地形地勢(shì)影響，處于陰山山脈中部，降水量為6個(gè)站點(diǎn)最低值。

2.3.2 夏季(6月～8月)降水總量分布圖。夏季降水強(qiáng)度增大，短促濕熱，雨熱同期，氣溫也達(dá)到最高，6個(gè)站點(diǎn)的降水總量均達(dá)到最大值，夏季平均降水的總量大約為300mm，占年平均的降水量75%左右。其中以呼和浩特、清水河縣降水最多，均達(dá)到340mm。

2.3.3 秋季(9月～11月)降水總量分布圖。秋天的天氣系統(tǒng)經(jīng)常伴隨冷空氣的發(fā)生，冷空氣劇烈活動(dòng)逐漸向南方發(fā)展，東南季風(fēng)迅速退卻，溫度開(kāi)始大幅下降，在夏季降水總量還會(huì)達(dá)到340mm的清水河縣在秋季的降水總量已經(jīng)降低至不足100mm，呈明顯減少趨勢(shì)。

2.3.4 冬季(12月～2月)降水總量分布圖。內(nèi)蒙古地區(qū)冬季較為漫長(zhǎng)，溫度較低，冬季平均溫度達(dá)到-15°，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。降水量達(dá)到全年最低值，各個(gè)站點(diǎn)降水量均不足12mm，賽罕區(qū)站不足10mm。

2.4 水汽的來(lái)源與軌跡分布

圖4利用HYSPLIT軌跡模型，1990年～2000年5年的降水?dāng)?shù)據(jù)，進(jìn)行了下載分析?？紤]到500m高度的風(fēng)場(chǎng)比較能準(zhǔn)確反映邊界層的平均流場(chǎng)特征，故筆者模擬高度選定500m。利用HYSPLIT模式模擬呼和浩特市1995年～2000年逐日72h氣團(tuán)輸送后向軌跡，來(lái)反映降水氣流輸送的特征。從本圖4中可以看出，內(nèi)蒙古中部的主要的水汽來(lái)源主要集中于華北中北部，內(nèi)蒙古中部、南部以及西部地區(qū)。水汽源區(qū)以華北北部為中心點(diǎn)。從圖中可以明顯地看出，水汽源區(qū)比較集中，但是內(nèi)蒙古中部年均降水量仍然在500mm左右。原因主要受到地形地勢(shì)影響。

圖4 內(nèi)蒙古中部降雨來(lái)源分布

3 結(jié)論

①內(nèi)蒙古中部地區(qū)呼和浩特市周邊降水量變化受各大氣環(huán)流的自身特有周期性影響。②內(nèi)蒙古中部的原始草原植被系統(tǒng)破壞，將影響到整個(gè)中部地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)。③降水量影響最為嚴(yán)重，最直接的也是草原生態(tài)系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)，牧業(yè)，畜牧業(yè)。④內(nèi)蒙古中部地區(qū)呼和浩特市周邊的區(qū)域降水量變化的特征及周期性是基于年平均降水量的分布界線劃分出季風(fēng)區(qū)和西風(fēng)區(qū)的區(qū)域降水量變化。⑤呼和浩特市受陰山山脈影響，北部地區(qū)降水量年際變化較大，年均降水量相對(duì)較少，最低值出現(xiàn)在武川站點(diǎn)，受到地形地勢(shì)影響，處于陰山山脈中部，降水量為6個(gè)站點(diǎn)最低值。降水呈現(xiàn)從東向西逐漸減少的趨勢(shì)。對(duì)內(nèi)蒙古地區(qū)以草原生態(tài)環(huán)境、農(nóng)牧、畜牧業(yè)為主的自然生態(tài)環(huán)境影響十分深遠(yuǎn)。⑥內(nèi)蒙古中部主要的水汽來(lái)源集中于華北中北部，內(nèi)蒙古中部、南部以及西部地區(qū)。