李楠 王淇 金席宇 楊亞清 鄭紫嫣

(長白山氣象局，吉林 長白山 133613)

引言

長白山屬于溫帶大陸性山地氣候，冬季漫長寒冷，夏季短暫涼爽，是典型的氣候脆弱區(qū)。強化氣候變化應(yīng)對、生態(tài)領(lǐng)域防災(zāi)減災(zāi)等能力對加快推進長白山地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)、提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有重要意義。

1 2019年長白山保護開發(fā)區(qū)氣候條件評估

1.1 2019年氣候分析

長白山保護開發(fā)區(qū)2000年以來年平均氣溫呈上升趨勢，氣候傾向率為0.34℃·10a-1；年降水量呈增多趨勢，氣候傾向率為32.7mm·10a-1；年日照時數(shù)呈微弱增加趨勢，氣候傾向率為12.4h·10a-1，水、熱匹配有利于植被生長。與常年相比，2019年平均氣溫偏高1.5℃，達到1960年以來歷史第2位高值，降水量減少66.4mm，日照時數(shù)增多324.1h。詳見圖1、2。

圖1 2000—2019年長白山保護開發(fā)區(qū)年平均氣溫變化

長白山池北區(qū)2019年平均氣溫為4.5℃，較歷年同期偏高；年內(nèi)最高氣溫為33.8℃，出現(xiàn)日期為5月20日；年內(nèi)最低氣溫為-32.1℃，出現(xiàn)日期為2月29日；年降水總量為606.2mm，較歷年同期偏少；初霜日期為9月16日，終霜日期為3月10日，全年大風日數(shù)16d。

長白山池西區(qū)2019年平均氣溫為5.1℃，較歷年同期偏高；年內(nèi)最高氣溫為31.7℃，出現(xiàn)日期為7月20日；年內(nèi)最低氣溫為-29.1℃，出現(xiàn)日期為12月5日；年降水總量為778.6mm，較歷年同期偏少；初霜日期為9月9日，終霜日期為5月7日，全年大風日數(shù)6d。

圖2 2000—2019年長白山保護開發(fā)區(qū)年降水量變化

表1 長白保護開發(fā)區(qū)池北區(qū)、池西區(qū)逐月氣溫、降水情況

1.2 2019年夏季氣候分析

2019年夏季長白山地區(qū)氣溫正常、降水略少，氣溫與長白山平均狀態(tài)一致。6月1日—8月31日，全區(qū)平均氣溫為18.7℃，與常年同期18.8℃接近，比去年同期20.0℃低1.2℃；其中6月偏低，7月略高，8月略高。全區(qū)平均總降水量為391.9mm，比常年同期439.3mm少11%，比去年同期493.7mm少21%。其中，6月為129.3mm，比常年同期117.3mm多11%；7月為110.2mm，比常年同期180.1mm少39%；8月為152.5mm，比常年同期141.9mm多7%。長白山地區(qū)夏季共出現(xiàn)3次區(qū)域性大雨(6月19—20日、8月11—13日、8月15—16日)，1次區(qū)域性大到暴雨(7月21日)以及多次局地短時強降水天氣。其中，6月19—20日為受低空切變和冷渦共同影響所產(chǎn)生，全區(qū)平均降水量為22.3mm，池北區(qū)平均降水量為28.8mm，池西區(qū)平均降水量為28.4mm，池南區(qū)平均降水量為9.7mm，另外天池站降水量為18.7mm；7月21日受高空槽云系和臺風“丹娜絲”外圍水汽共同影響，全區(qū)平均降水量為33.6mm，池北區(qū)平均降水量為8.8mm，池西區(qū)平均降水量為41.0mm，池南區(qū)平均降水量為51.1mm，降水量較大的站點有池南小學60.1mm、東崗58.0mm、池西二高54.4mm，另外天池站的降水量為14.3mm；8月11—13日為受高空槽及臺風“利奇馬”外圍水汽影響，全區(qū)平均降水量為28.5mm，池北區(qū)平均降水量為34.6mm，池西區(qū)平均降水量為27.4mm，池南區(qū)平均降水量為23.5mm，降水量最大站點出現(xiàn)在天池站，為55.6mm；8月15—16日受10號臺風“羅莎”及西風槽共同影響產(chǎn)生，全區(qū)平均降水量為25.1mm，池北區(qū)平均降水量為22.3mm，池西區(qū)平均降水量為23.8mm，池南區(qū)平均降水量為26.7mm；降水量較大的站點有東崗32.4mm、池西二高31.9mm、長白山機場31.1mm、寶馬村31.1mm、池南小學30.3mm，另外天池站的降水量為30.3mm。

1.3 2019年冬季氣候分析

2019年長白山保護開發(fā)區(qū)冬季(1—3月、11—12月)氣候概況為氣溫特高，降水略多。全區(qū)平均氣溫為-6.6℃，比常年同期高3.1℃；全區(qū)平均總降水量為87.1mm，比常年同期多8%。期間3月出現(xiàn)1場暴雪，3月21日池北區(qū)為雨夾雪轉(zhuǎn)大雪，池西區(qū)雨夾雪轉(zhuǎn)暴雪。11月3場暴雪，11月13日池西區(qū)暴雪，池北區(qū)大到暴雪；11月18日全區(qū)暴雪；11月24日全區(qū)暴雪。12月1場大到暴雪，12月16—17日全區(qū)大到暴雪。其中，3月21日受高空槽系統(tǒng)影響，全區(qū)平均降水量為10.5mm，池北區(qū)平均降水量為6.0mm，池西區(qū)平均降水量為15.0mm；11月13日受高空槽系統(tǒng)影響，全區(qū)平均降水量為11.1mm，池北區(qū)平均降水量為8.2mm，池西區(qū)平均降水量為13.9mm；11月18日受高冷渦系統(tǒng)影響，全區(qū)平均降水量為12.0mm，池北區(qū)平均降水量為11.0mm，池西區(qū)平均降水量為13.0mm；11月24日受低空切變系統(tǒng)影響，全區(qū)平均降水量為17.8mm，池北區(qū)平均降水量為14.9mm，池西區(qū)平均降水量為20.6mm；12月16—17日受高空槽系統(tǒng)影響，全區(qū)平均降水量為8.0mm，池北區(qū)平均降水量為7.5mm，池西區(qū)平均降水量為8.4mm。

2019年長白山保護開發(fā)區(qū)積雪覆蓋日數(shù)較2018年均偏少，其中池西區(qū)積雪覆蓋日數(shù)多于池北區(qū)。

圖3 2019年長白山保護開發(fā)區(qū)積雪覆蓋日數(shù)監(jiān)測

2 長白山保護開發(fā)區(qū)植被生態(tài)監(jiān)測評估

2019年長白山保護開發(fā)區(qū)植被生態(tài)質(zhì)量等級持平及偏高區(qū)域占97.7%，植被經(jīng)初級生產(chǎn)力(NPP)較2018年增加42.3克碳·m-2，較2000年增加80.7克碳·m-2。植被覆蓋度(VFC)較2018年略增，較2000年增加3.9%。

圖4 2019長白山保護開發(fā)區(qū)植被生態(tài)質(zhì)量分布圖

圖5 2000—2019年長白山保護開發(fā)區(qū)植被生態(tài)質(zhì)量指數(shù)變化趨勢率

2000年以來長白山保護開發(fā)區(qū)NPP平均每年增加3.0克碳·m-2，VFC平均每年增加0.2%，98.5%的區(qū)域植被生態(tài)質(zhì)量呈良好發(fā)展趨勢，特別是保護區(qū)的中東部和東北部改善較為明顯。植被生態(tài)質(zhì)量指數(shù)高于2018年與多年平均，居2000年以來的第3位，植被生態(tài)質(zhì)量指數(shù)增加趨勢率為0.24·a-1。

圖6 2000—2019年長白山保護開發(fā)區(qū)VFC變化

圖7 2000—2019年長白山保護開發(fā)區(qū)EQI變化

3 2019年長白山保護開發(fā)區(qū)氣象災(zāi)害分析評估

3.1 高溫日數(shù)評估

2019年長白山保護開發(fā)區(qū)高溫日數(shù)明顯偏少。全區(qū)共出現(xiàn)高溫日數(shù)(日最高氣溫≥32.0℃)3d，均出現(xiàn)于長白山池北區(qū)7月份，7月20日長白山池北區(qū)最高氣溫33.8℃；7月27日長白山池北區(qū)最高氣溫32.5℃；7月31日長白山池北區(qū)最高氣溫32.0℃。池西區(qū)、池南區(qū)最高氣溫均未達到32.0℃。

3.2 低溫日數(shù)評估

2019年長白山保護開發(fā)區(qū)低溫日數(shù)明顯偏少。全區(qū)共出現(xiàn)低溫日數(shù)(日最低氣溫≤-32.0℃)1d，出現(xiàn)于長白山池北區(qū)2月29日，最低氣溫為-32.1℃。池西區(qū)最低氣溫均未達到-32.0℃。

3.3 寒潮、大風、大霧日數(shù)評估

2019年長白山保護開發(fā)區(qū)共出現(xiàn)寒潮14d。其中多數(shù)均出現(xiàn)于冬季(年初和年末)，春、秋季出現(xiàn)寒潮日數(shù)為2d。

2019年長白山保護開發(fā)區(qū)共出現(xiàn)大風日數(shù)為16d(池北區(qū)16d、池西區(qū)6d)，其中初秋兩季大風日數(shù)較多，冬季次之(主要出現(xiàn)在12月)，夏季最少。

2019年長白山保護開發(fā)區(qū)共出現(xiàn)大霧日數(shù)為7d，其中春季2d，夏季5d。

4 2019年長白山生態(tài)質(zhì)量氣象評價

根據(jù)中國氣象局《生態(tài)質(zhì)量氣象評價規(guī)范》，利用2019年氣象觀測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)、統(tǒng)計和調(diào)查等相關(guān)數(shù)據(jù)，計算長白山2019年表征生態(tài)質(zhì)量的濕潤指數(shù)、水體密度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、災(zāi)害指數(shù)和土地退化指數(shù)，綜合上述指數(shù)計算生態(tài)質(zhì)量氣象綜合評價指數(shù)。2019年長白山的生態(tài)氣象質(zhì)量總體上為優(yōu)秀，生態(tài)氣象質(zhì)量指數(shù)在70～80 。

2019年生態(tài)氣象質(zhì)量指數(shù)與2018年相比，有不同程度增長；2019年長白山植被生態(tài)質(zhì)量指數(shù)偏高區(qū)域與水熱條件匹配較好區(qū)域基本重疊，氣象條件是影響生態(tài)系統(tǒng)的重要因素。

表2 2019年長白山生態(tài)氣象質(zhì)量指數(shù)

5 結(jié)論

氣象觀測數(shù)據(jù)分析表明，2019年年平均氣溫偏高，降水偏少。全區(qū)年平均氣溫4.8℃，比常年高1.5℃；全區(qū)年平均降水量為692.4mm，比常年少66.4mm；平均大風日數(shù)為11d；最高氣溫為33.8℃，最低氣溫為-32.1℃，均出現(xiàn)在長白山池北區(qū)。

植被生態(tài)氣象遙感監(jiān)測表明，2019年長白山保護開發(fā)區(qū)植被生態(tài)質(zhì)量等級持平及偏高區(qū)域占97.7%。植被經(jīng)初級生產(chǎn)力(NPP)較2018年增加42.3克碳·m-2，較2000年增加80.7克碳·m-2；植被覆蓋度(VFC)較2018年略增，較2000年增加3.9%。

2019年長白山氣象災(zāi)害主要包括暴雨、暴雪、冰雹、大風等。暴雨洪澇災(zāi)害主要受臺風和強降水影響。春旱及洪澇災(zāi)害影響程度相對較小，對全年整體作物長勢影響不明顯，其它氣象災(zāi)害綜合影響程度小于歷年，對整體生態(tài)環(huán)境造成影響不明顯。

2019年長白山生態(tài)氣象環(huán)境整體較好，氣象條件對全省生態(tài)質(zhì)量改善和提升較為有利。2019年長白山平均生態(tài)氣象質(zhì)量指數(shù)較高，與水熱條件匹配較好區(qū)域基本重疊，氣象條件是影響生態(tài)系統(tǒng)的重要因素。