準(zhǔn)格爾旗2022 年生態(tài)變化及黃河凌汛分析

馬越界

內(nèi)蒙古自治區(qū)準(zhǔn)格爾旗氣象局，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 010700

0 引言

2022年準(zhǔn)格爾旗氣象局圍繞“綠水青山就是金山銀山”的理念，進(jìn)一步推進(jìn)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展。積極利用高分衛(wèi)星遙感資料和無人機(jī)航拍資料對十二連城玉米地、大路鎮(zhèn)小灘子村開展監(jiān)測，為政府決策提供重要參考信息。主動(dòng)開展全旗遙感監(jiān)測，助力地方生態(tài)發(fā)展，為多家煤礦開展專業(yè)氣象服務(wù)，利用2022年遙感資料開展礦區(qū)植被長勢監(jiān)測。例如：對準(zhǔn)格爾旗植被指數(shù)和植被覆蓋度開展監(jiān)測，對7—8月植被指數(shù)重點(diǎn)監(jiān)測；重點(diǎn)監(jiān)測黃河凌汛、森林草原等，防止出現(xiàn)次生災(zāi)害，構(gòu)筑防災(zāi)減災(zāi)第一道防線。

1 年度氣候條件分析

1.1 氣溫

準(zhǔn)格爾旗2022年1—10月平均氣溫10.9 ℃，較常年同期均值高0.6 ℃，屬氣溫略高；較2021年同期平均氣溫低0.4 ℃(圖1)。其中，7月平均氣溫為23.2 ℃，與常年同期均值相比偏高0.2 ℃，屬氣溫略高；比2021年同期低1.1 ℃。

圖1 準(zhǔn)格爾旗2021年和2022年氣象分布

1.2 降水

準(zhǔn)格爾旗2022年汛期(6月1—8月31日)總降水量為439.2 mm，較常年同期均值多83%，屬降水特多。2022年8月降水量339.6 mm，比常年同期均值多249.8 mm，多2.8倍，屬降水特多；比2021年同期多277.1 mm(圖2)。

圖2 準(zhǔn)格爾旗2021年和2022年汛期降水量對比

各鄉(xiāng)鎮(zhèn)2022年汛期降水量都較2021年同期偏多(圖3)，其中，暖水鄉(xiāng)2022年汛期降水量最大，為487.4 mm。從各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的降水來看，2022年準(zhǔn)格爾旗北部降水少于南部地區(qū)。

圖3 準(zhǔn)格爾旗2021年和2022年各鄉(xiāng)鎮(zhèn)降水量對比

1.3 地下水位

根據(jù)部分人工測量數(shù)據(jù)顯示，準(zhǔn)格爾旗地下水位前期因降水量偏少影響，水位距地面更遠(yuǎn)，根據(jù)2022年7月末數(shù)據(jù)，汛期開始至今，水位明顯上漲，地下水位數(shù)值縮短。

2 準(zhǔn)格爾旗生態(tài)變化分析

2.1 植被

準(zhǔn)格爾旗植被分布較廣，北部有農(nóng)業(yè)大鄉(xiāng)十二連城，西南部及中部礦區(qū)較多，利用衛(wèi)星NDVI反演，可以區(qū)分植被覆蓋率情況，準(zhǔn)格爾旗NDVI近2年年變化在0.4左右[1]。

2022年8月初至9月初，準(zhǔn)格爾旗植被覆蓋度達(dá)到全年峰值，其中，相較于常年同期植被覆蓋度，北部植被覆蓋度明顯優(yōu)于南部地區(qū)，8月下旬準(zhǔn)格爾旗礦區(qū)附近植被受降水影響也明顯優(yōu)于歷年同期(圖4)。

圖4 準(zhǔn)格爾旗2021年和2022年植被指數(shù)對比分析

全旗植被覆蓋度在汛期結(jié)束后，總體好于歷年及2021年(2021年NDVI年值為0.36)同期，但因7月降水偏少且全旗降水量分布不均等因素影響，汛期初期植被覆蓋度明顯偏差。

2.2 重點(diǎn)湖區(qū)水體面積分析

由圖5可知，準(zhǔn)格爾旗水鏡湖水體面積變化，水鏡湖位于準(zhǔn)格爾旗布爾陶海蘇木李家塔村，距離首府呼和浩特150 km，距鄂爾多斯市東升區(qū)75 km。景區(qū)面積240萬m2。

圖5 準(zhǔn)格爾旗2021年和2022年水鏡湖水體面積對比分析

利用2022年汛期(8月)末高分一號數(shù)據(jù)，可以提取水體的變化情況，監(jiān)測顯示，水鏡湖水體面積為25.7萬m2，較2021年同期縮小0.9萬m2[2]。

2.3 沙漠治理對比分析

庫布齊沙漠，是中國第七大沙漠。位于鄂爾多斯高原脊線的北部，內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市的杭錦旗、達(dá)拉特旗 和準(zhǔn)格爾旗的部分地區(qū)。

經(jīng)過近30年的艱辛治沙，綠化庫布齊沙漠0.6萬km2，控制荒漠化面積1.1萬km2，生物多樣性得到明顯恢復(fù)，生物種類從1988年不足10種，到2016年達(dá)到530種。

2022年8月末高分一號數(shù)據(jù)監(jiān)測顯示，準(zhǔn)格爾旗境內(nèi)庫布齊沙漠面積為53.07 km2，約占全旗0.69%，但較2021年同期沙漠面積相比偏大8.46 km2。

3 重點(diǎn)工礦區(qū)遙感分析

3.1 黑岱溝

高分一號數(shù)據(jù)監(jiān)測顯示，黑岱溝礦區(qū)2021年8月開采面積為184.07萬m2，2022年同期開采面積增加7.68萬m2，達(dá)191.75萬m2。

3.2 準(zhǔn)格爾召鎮(zhèn)礦區(qū)

利用高分一號圖像數(shù)據(jù)對準(zhǔn)格爾召鎮(zhèn)礦區(qū)進(jìn)行歸一化植被指數(shù)監(jiān)測。根據(jù)監(jiān)測分析發(fā)現(xiàn)，汛期過后，礦區(qū)植被受降雨及增雨影響，明顯優(yōu)于2021年同期。

2022年8月末，準(zhǔn)格爾召鎮(zhèn)礦區(qū)歸一化植被指數(shù)(NDVI)月平均值(以下簡稱NDVI值)＜0.1的占總面積的0.30%；NDVI值 在0.1～0.2之間的占全旗面積的8.39%；NDVI值在0.2～0.3之間的占總面積的8.44%；NDVI值在0.3～0.4之間的占總面積的11.17%；NDVI值在0.4～0.5之間的占總面積的18.76%；NDVI值＞0.5的占總面積的52.94%。

受降水影響，2022年8月末較2021年同期相比，準(zhǔn)格爾召鎮(zhèn)礦區(qū)植被覆蓋變差地區(qū)僅占準(zhǔn)格爾召鎮(zhèn)礦區(qū)總面積的4.76%，多為礦坑開采區(qū)域。其中，準(zhǔn)格爾召鎮(zhèn)礦區(qū)有12.44%的地區(qū)植被覆蓋情況不變；而植被覆蓋情況變好區(qū)域占總面積的82.80%，植被覆蓋度顯著優(yōu)于2021年。

4 黃河鄂爾多斯段開河進(jìn)度

2022年2月22日10:00，黃河鄂爾多斯段進(jìn)入開河期。截至3月2日09:00，黃河鄂爾多斯段累計(jì)開河86 km，剩余封凍河段563 km，開河界面位于杭錦旗呼和木獨(dú)段東紅柳村(三盛水利樞紐處閘下24 km)，開河水位平穩(wěn)(圖6)。

圖6 黃河鄂爾多斯段開河段落衛(wèi)星遙感監(jiān)測情況

通過高分衛(wèi)星，可以提取凌汛清溝的情況[3]。根據(jù)高分六號衛(wèi)星監(jiān)測顯示，截至2022年2月25日，黃河?xùn)|部準(zhǔn)格爾旗段已部分開河，開河長度為21.5 km；黃河準(zhǔn)格爾旗段共發(fā)現(xiàn)清溝25條，總面積約為6.65 km2，目前清溝范圍在逐步擴(kuò)大。

根據(jù)預(yù)測，2023年3月黃河準(zhǔn)格爾旗段平均氣溫較常年同期偏高1～2 ℃，開河日期較常年偏早。

5 結(jié)束語

通過高分衛(wèi)星遙感資料和無人機(jī)航拍資料對開展全旗的黃河凌汛、植被覆蓋率、重點(diǎn)礦區(qū)進(jìn)行遙感監(jiān)測，并分析le12022年的總體降水情況和地下水文變化。從分析結(jié)果來看，由于2022年前期降水偏少，準(zhǔn)格爾旗前旗森林火險(xiǎn)氣象風(fēng)險(xiǎn)等級較高，汛期全旗大部地區(qū)降水偏多，植被覆蓋率優(yōu)于2021年。