祖顯威

(黑龍江農(nóng)墾建工路橋有限公司，黑龍江 哈爾濱 150001)

1 黑龍江省的氣候特點(diǎn)

黑龍江省地處我國(guó)東北部，屬溫帶、寒溫帶大陸季風(fēng)氣候，南北跨越10個(gè)緯度，東西跨越14個(gè)經(jīng)度，地形復(fù)雜，溫差較大。

2 黑龍江省溫度對(duì)公路的影響

黑龍江省位于我國(guó)最北部，地理坐標(biāo)為43°22′～53°24′，東經(jīng)121°13′～135°。我省所處緯度相對(duì)全國(guó)其他省份最高，始終是太陽(yáng)高度角最小的省份。緯度位置還制約著晝夜長(zhǎng)短的變化，日照時(shí)間的長(zhǎng)短受其影響較大。而日照時(shí)間的長(zhǎng)短另一個(gè)重要影響因素，就是影響一個(gè)地區(qū)獲得太陽(yáng)輻射能的多少。

冬季，太陽(yáng)直射點(diǎn)會(huì)向南半球偏移，致使北半球各地出現(xiàn)白晝時(shí)間短夜晚時(shí)間長(zhǎng)的現(xiàn)象，而且緯度越高，白晝?cè)蕉?。在冬季，晝短夜長(zhǎng)現(xiàn)象最為明顯的地區(qū)就是黑龍江，白天日照時(shí)間相對(duì)南方各省市明顯偏少。受太陽(yáng)高度角不同的影響造成不同省區(qū)之間的冬季太陽(yáng)輻射總量具有明顯差異，與之帶來(lái)的影響是，冬季輻射能支出大于收入的現(xiàn)象，輻射平衡值為負(fù)值。太陽(yáng)高度角最小，白晝最短，這就從根本上決定了黑龍江省冬季氣候極端嚴(yán)寒的特點(diǎn)。

夏季，太陽(yáng)直射點(diǎn)會(huì)向赤道以北偏移，致使北半球各地出現(xiàn)白晝時(shí)間長(zhǎng)夜晚時(shí)間短的現(xiàn)象，而且白晝時(shí)間向北呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)。地表獲得的太陽(yáng)輻射能，會(huì)隨著長(zhǎng)晝對(duì)太陽(yáng)高度角對(duì)太陽(yáng)輻射能的抵消，得到一定的補(bǔ)償。因此，太陽(yáng)輻射總量在夏季不會(huì)受到較大影響，同南方各省相差無(wú)幾，這就使黑龍江省夏季氣溫普遍較高。

黑龍江省年太陽(yáng)總輻射分布。可以明顯看出我省太陽(yáng)輻射分布具有明顯的地域性。其特征為年太陽(yáng)總輻射量一般在4 300～4 900 MJ/m2之間，松嫩平原及東南部總輻射較多，在4 600 MJ/m2以上，三江平原和伊春地區(qū)、大興安嶺地區(qū)總輻射少于4 600 MJ/m2。

黑龍江省各地太陽(yáng)總輻射不僅具有較強(qiáng)的區(qū)域差異性，季節(jié)性差異也是十分明顯，特別是冬季和夏季之間的差異更為突出。以佳木斯近10年的數(shù)據(jù)為例進(jìn)行說(shuō)明，見(jiàn)表1。

表1 佳木斯冬季和夏季各月日照、太陽(yáng)總輻射比較

佳木斯冬季3各月日照百分率高于全年的平均值，夏季3個(gè)月的日照百分率低于全年平均值。但是，由于夏季白晝特別長(zhǎng)，冬季白晝特別短，因此，夏季3個(gè)月的日照時(shí)數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于冬季3個(gè)月，前者約為全年總?cè)照諘r(shí)數(shù)的28.1%，后者則不足全年總?cè)照諘r(shí)數(shù)的20.4%。佳木斯夏季3個(gè)月的太陽(yáng)輻射總量，差不多相當(dāng)于冬季3個(gè)月的2.7倍。這說(shuō)明我省太陽(yáng)總輻射在季節(jié)分配上嚴(yán)重不均衡。

課題組收集并匯總哈爾濱與全國(guó)其他幾個(gè)重要城市一月和七月的平均氣溫，見(jiàn)表2。

表2 幾個(gè)重要城市1月和7月平均氣溫的對(duì)比/℃

對(duì)比表2中的溫度數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，黑龍江省1年內(nèi)熱量分配的極不均衡現(xiàn)象，在全國(guó)是最突出的，冬季與夏季氣溫相差之大，超過(guò)其它任何省區(qū)。

從表2中可以看出，哈爾濱1月同7月平均氣溫相差42 ℃以上，幾乎為廣州的3倍，甚至比深居在亞洲大陸中部的烏魯木齊的年溫差還要大。

黑龍江省跨越緯度達(dá)10以上，南北相距1 120 km，為了省內(nèi)氣候分布特征，對(duì)我省東部地區(qū)(A)和西部地區(qū)(B)的代表城市的幾項(xiàng)熱量指標(biāo)進(jìn)行調(diào)研。每組中的3個(gè)地點(diǎn)都位于自南向北的不同緯度，結(jié)果如3表所示。

表3說(shuō)明，不論是西部地區(qū)還是東部地區(qū)，所列各項(xiàng)數(shù)據(jù)都顯示出一個(gè)共同的規(guī)律，即隨著維度的增加，全年日照時(shí)數(shù)、太陽(yáng)總輻射量、年平均氣溫均呈遞減趨勢(shì)。

表3 黑龍江省幾項(xiàng)熱量指標(biāo)東部和西部比較

此外，雖然氣溫在一年內(nèi)緯向遞變的趨勢(shì)是一致的，但是，不同的季節(jié)遞變的幅度卻有很大的差異。總的來(lái)說(shuō)，冬季氣溫隨緯度增高而遞減的幅度最大，春季和秋季遞減的幅度介于冬、夏之間。如表4所示。

表4 各季節(jié)代表月份的太陽(yáng)總輻射(kcal/cm2)

為了更清晰的了解我省各地間的溫度差異，對(duì)我省典型城市1990～2010年20年間的月平均氣溫進(jìn)行分析，結(jié)果如5表所示。

從表5可以看出，我省各地的月平均氣溫存在較大的差異。隨著緯度的增加，同一月份，牡丹江與漠河之間，月平均最高氣溫差值可達(dá)13.8 ℃。

表5 黑龍江省典型城市月均氣溫/℃

3 黑龍江省降水對(duì)公路的影響

同樣，由于黑龍江省面積廣大，東西相距達(dá)到930 km，因此，不同經(jīng)度的地區(qū)，受夏季風(fēng)影響的強(qiáng)度也有很大差別，這樣，就造成了降水量空間分布上的東西差異，如表6所示。

表6 年降水量的東西變化

從表6中可以看出，各城鎮(zhèn)的維度、地形大體相當(dāng)，降水量呈現(xiàn)自東向西遞減的特點(diǎn)。

4 結(jié) 論

綜合上述調(diào)研結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，我省各代表城市的太陽(yáng)輻射、溫度及降水量均有顯著地差異。各地不同季節(jié)的溫度變化幅度值有明顯的差異。隨著緯度的增加，同一月份，牡丹江與漠河之間，月平均最高氣溫差值可達(dá)13.8 ℃。通過(guò)對(duì)我省氣候的調(diào)研發(fā)現(xiàn)：以緯度由高到低的順序，黑龍江省以大興安嶺、伊春地區(qū)最為寒冷，地下存在多年凍土帶與島狀凍土，對(duì)公路建設(shè)危害較大；公路材料受嚴(yán)寒天氣影響，凍脹現(xiàn)象最為突出。