季賀成，張艷芳，楊勁，王宏超，孫子媛

（1.喀左縣氣象局；2.建平縣氣象局；3.朝陽市氣象局，遼寧朝陽122300）

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)[1]。溫度越低且持續(xù)時(shí)間越長，凍土層便越厚。凍土是地球上冰凍圈層的組成部分之一。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為氣候變暖是凍土區(qū)變化的重要原因[2-3]，而凍土的變化會(huì)引發(fā)生態(tài)和環(huán)境問題。所以，分析季節(jié)性凍土的凍結(jié)開始時(shí)間、完全解凍時(shí)間、凍結(jié)期持續(xù)期的長短、凍土最大深度等情況，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活和建筑施工等具有一定的指導(dǎo)意義[4]?？ψ罂h位于遼寧省西部低山丘陵區(qū)，屬大陸性季風(fēng)氣候[5]，屬季節(jié)性凍土地區(qū)。本文分析了喀左縣近15年凍土變化特征，對(duì)今后本地冬季凍土層研究提供參考，同時(shí)為本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活和工程施工等提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

本文選取喀左國家氣象觀測站的2003年10月至2018年4月的凍土深度資料和地表溫度資料，利用統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)資料進(jìn)行處理，對(duì)喀左縣凍土凍結(jié)期、最大凍土深度、凍土的持續(xù)時(shí)間及凍土深度與地表溫度關(guān)系等進(jìn)行了分析。

2 近15年凍土凍結(jié)期變化特征分析

喀左縣凍土期主要集中在每年的10月下旬至次年4月上旬。喀左縣近15年凍土開始時(shí)間在10月下旬至11月上旬之間，凍土開始出現(xiàn)最早和最晚時(shí)間分別為2007年10月19日、2013年11月10日。凍土開始時(shí)間的年變化在2003年至2008年呈推遲趨勢，2009年至2011年呈提前趨勢，2012年至2014年呈推遲趨勢，2015年至2017年呈提前趨勢。所以，喀左縣凍土開始日期具有明顯的年變化特征，且具有波動(dòng)性。

與凍土開始日期類似，凍土完全解凍時(shí)間也具有明顯年變化特征，且具有波動(dòng)性?？ψ罂h2003年～2017年凍土完全解凍日期主要在3月下旬至4月上中旬，也有極端情況。凍土完全解凍最早和最晚時(shí)間分別為2015年3月24日、2013年5月2日。2003年～2012年凍土完全解凍日期呈推遲趨勢，2013年至2014年呈提前趨勢，2015年～2017年呈推遲趨勢。

喀左縣凍土的持續(xù)時(shí)間具有明顯年變化特征，且存在一定波動(dòng)性?？ψ罂h2003年～2017年凍土持續(xù)平均時(shí)間為163天。2012年凍土持續(xù)時(shí)間最長185天，2014年凍土持續(xù)時(shí)間最短144天。2003年～2007年凍土持續(xù)時(shí)間變化不大，2008年～至2012年、2014年～2017年喀左縣凍土持續(xù)時(shí)間呈增加趨勢，2012年～2014年呈減少趨勢。

3 近15年最大凍土深度年變化特征分析

近15年喀左縣最大凍結(jié)深度年變化具有明顯波動(dòng)變化特點(diǎn)。最大凍土深度是地表土壤所能凍結(jié)到的最大深度，它的變化可以較好地反映凍土的變化情況[6]?？ψ罂h近15年最大凍土深度平均值為92厘米，最大凍土深度最大值與最小值分別出現(xiàn)在2015年的116厘米和2005年的73厘米。2003年和2006年喀左縣最大凍土深度較淺，平均值82厘米左右；而2007年和2009年喀左縣最大凍土深度較深，其平均值在100厘米左右，2010年和2017年喀左縣最大凍土深度較淺，平均值94厘米左右。說明近15年來喀左縣的凍土厚度具有薄、厚、薄的變化特點(diǎn)。

4 近15年凍土深度和地表溫度關(guān)系分析

最大凍土深度與地表溫度兩者間呈負(fù)相關(guān)，即冬季地表溫度低，則凍土層越深；反之凍土層越淺。喀左縣最大凍土深度在2003年 ～2005年、2010年 ～2013年、2016年 ～2017年呈變淺趨勢，與其相對(duì)應(yīng)的時(shí)間內(nèi)地表溫度呈升高趨勢；同樣，在2006年～2009年、2014年～2015年最大凍土深度呈加深趨勢，地表溫度又呈降低趨勢。說明地表溫度在土壤的凍結(jié)工程中發(fā)揮著重要作用。

地表最低溫度與凍土期在時(shí)間上具有一致性。從10月下旬地表最低溫度開始出現(xiàn)負(fù)值，凍土現(xiàn)象同時(shí)發(fā)生，直到次年的1月份地表最低溫度達(dá)到最低，凍土層也在逐漸的加深，從2月開始地表最低溫度開始上升，土壤開始出現(xiàn)解凍現(xiàn)象，到4月上旬地表最低溫度通過0℃穩(wěn)定為正值，直到凍土完全解凍。雖然地表最低溫度在1月份達(dá)到最低，但最大凍土層出現(xiàn)在2月中旬，這說明最大凍土深度的出現(xiàn)時(shí)間存在一定的滯后性。

5 結(jié)語

喀左縣近15年凍土凍結(jié)期存在明顯年變化，且具有波動(dòng)性；喀左縣近15年凍土厚度具有薄、厚、薄的變化特點(diǎn)；最大凍土深度與地表溫度兩者間呈負(fù)相關(guān)；地表最低溫度與凍土期在時(shí)間上具有一致性，但最大凍土深度的出現(xiàn)時(shí)間存在一定的滯后性。

凍土深度變化過程很復(fù)雜，不能用單一要素來分析凍土的變化。除地表溫度是其重要影響要素外，還應(yīng)考慮土壤濕度、土壤性質(zhì)等多種因子影響。未來在研究分析凍土深度時(shí)，應(yīng)加入土壤濕度、土壤性質(zhì)等相關(guān)因子關(guān)系的分析，最終能更好地分析凍土深度的變化信息，為生產(chǎn)生活提供指導(dǎo)。