摘要利用濱州市1981~2010年7個站點地面氣象觀測記錄中的凍土資料,對濱州市地面凍結(jié)日期、解凍日期、凍結(jié)日數(shù)及最大凍土深度的時空分布進行分析。結(jié)果表明,近30年來全市土壤開始凍結(jié)日期呈現(xiàn)不同程度的推遲;全市土壤完全解凍日期年代間呈波動變化,且變化幅度均小于開始解凍日期變化幅度,總體趨勢是20世紀90年代提前于80年代,近10年較90年代卻有所推遲;平均最大凍土深度分成北部大值區(qū)、南部次大、中部最小3個區(qū)域,90年代平均深度小于80年代,近10年除惠民外,其余縣區(qū)均有不同程度的加深趨勢;陽信、惠民、濱城、博興、鄒平年極端最大凍土深度均呈減小的趨勢,而沾化年極端最大凍土深度呈增加的趨勢,但增加的幅度不明顯。
關鍵詞凍結(jié)日期;解凍日期;凍土深度變化;濱州市
中圖分類號S161文獻標識碼A文章編號0517-6611(2014)23-07927-01
作者簡介劉路花(1978-),女,山東濱州人,工程師,從事地面測報、預報氣象服務、農(nóng)業(yè)氣象服務工作。
收稿日期20140630濱州市位于黃河下游、魯北平原,現(xiàn)轄濱城區(qū)、惠民、陽信、無棣、沾化、博興、鄒平六縣一區(qū)。北鄰渤海,是山東的北大門。地處117°32′~118°09′E、36°52′~37°45′N,海拔高度相差較大。南部鄒平縣測站是7縣區(qū)中海拔最高的一個;濱城區(qū)次之,惠民縣、陽信縣、博興縣、無棣縣較低,沾化縣在7縣區(qū)中海拔最低。根據(jù)歷史資料統(tǒng)計,全市極端最低氣溫為-17.3~-22.2 ℃,出現(xiàn)在12月~翌年2月。隨著全球氣候變暖,濱州市氣溫也出現(xiàn)了升高的趨勢,尤其是冬季氣溫升高幅度更為明顯,凍土的氣候特征隨之發(fā)生相應的變化。筆者利用濱州市1981~2010年7個站點地面氣象觀測記錄中的凍土資料,對濱州市地面凍結(jié)日期、解凍日期、凍結(jié)日數(shù)及最大凍土深度的時空分布進行分析。
1資料與方法
1.1資料選取所用凍土資料為濱州市除陽信外6個站的1981~2010年歷年地面氣象觀測記錄。陽信縣站點類別1990~1998年改為了一般輔助站,不觀測凍土,故陽信縣觀測記錄具有不連續(xù)性,凍土資料分1981~1989、1999~2010年2個階段。
1.2分析方法
1.2.1相對標準差。為了分析各站最大凍土深度的相對變動程度,計算了各站最大凍土深度相對標準差(又稱為離差系數(shù)或變差系數(shù))[1]。它是標準差與平均值的比值,即CV=s,式中,s為該站最大凍土深度的標準差,為該站1981~2010年逐年最大凍土深度的平均值。
1.2.2線性傾向方法。為了分析最大凍土深度的變化趨勢,使用線性傾向估計方法[2],用xi表示逐年最大凍土深度,用ti表示與xi一一對應的逐年年份,建立xi與ti之間的一元線性回歸方程,即xi=a+bti(i=1,2,…,n),式中,回歸系數(shù)b表示最大凍土深度的趨勢傾向,b>0說明隨時間t增加x呈上升趨勢,b<0說明隨時間t增加x呈下降趨勢,同時b值的大小反映上升或下降的速率。
2結(jié)果與分析
2.1地面土壤開始凍結(jié)日期分析從可以看出,濱州市20世紀80年代平均凍結(jié)日期為11月1日,90年代平均凍結(jié)日期為11月9日,而濱州市進入21世紀平均凍結(jié)日期為11月23日。因此濱州市地面開始凍結(jié)日期變化幅度還是很大的,且年代間均呈推遲的趨勢。
1981~2010年濱州市土壤開始凍結(jié)日期年代變化
區(qū)域20世紀80年代20世紀90年代21世紀以來無棣縣10-3011-0711-19沾化縣11-0211-0811-21陽信縣10-3011-0711-25濱城區(qū)10-3011-1011-24惠民縣11-0211-1111-23博興縣10-3011-1211-25鄒平縣10-3011-1111-25
2.2土壤完全解凍日期分析從可以看出,濱州市20世紀80年代平均解凍日期為3月20日, 90年代平均解凍日期為3月2日, 21世紀以來平均解凍日期為3月7日,提前于80年代卻推遲于90年代。另外濱州市凍土開始結(jié)束日期的空間分布也是呈規(guī)律性的,土壤開始凍結(jié)的平均日期從北向南逐漸推遲,而土壤完全解凍日期從北向南逐漸提前趨勢,即地面開始凍結(jié)早的地區(qū)解凍相應較晚一些。因為北邊縣區(qū)瀕臨渤海,冬季冷空氣南下過程中,對北部縣區(qū)的影響大于南部縣區(qū),造成的降溫幅度也是北部大于南部。
1981~2010年濱州市土壤開始解凍日期年代變化
區(qū)域20世紀80年代20世紀90年代21世紀以來無棣縣03-2003-1703-11沾化縣03-2102-2603-08陽信縣03-2302-2603-09濱城區(qū)03-1703-0303-09惠民縣03-2702-2803-06博興縣03-1702-2602-27鄒平縣03-1502-2503-04
2.3平均最大凍土深度北部無棣縣31 cm、沾化縣33 cm、陽信縣33 cm,中部惠民縣26 cm、濱城區(qū)25 cm、博興縣25 cm,南部鄒平28 cm;各站累年平均最大凍土深度自北向南分