近10年果洛地区冻土的气候特征分析

2017-03-30 09:26秦永忠边秀珊
科技与创新 2016年24期
关键词:气候特征持续时间冻土

秦永忠+边秀珊

摘 要:利用果洛6县2005—2015年这10年的冻土出现时间、冻土完全消融时间、冻土最大深度等資料,对果洛冻土的气候变化进行了较为全面的分析,并通过分析冻土期间的降水量、最低气温、平均气温和前期降水量、前期平均气温对冻土的气候变化作出初步解释。通过分析发现,甘德近10年全年有冻土,其余地区6—8月基本无冻土。玛沁、玛多最大冻土深度呈逐年减少趋势,其余4县最大冻土深度随时间增加。果洛平均最大冻土深度随前汛期降水量的减少而增加。

关键词:冻土;气候特征;持续时间;成因分析

中图分类号:P642.14 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.24.125

冻土是含有水分的土壤因温度下降至0 ℃以下而出现冻结的一种现象。冻土是岩石圈-土壤-大气圈系统热质交换过程中形成的。自然界许多地理地质因素参与这一过程中,影响和决定冻土的形成和发展。近年来,人们发现冻土气候是影响冻土形成的重要因素。气候变化将影响冻土的地区分布和冰冻渗透深度。众所周知,土壤冻结和解冻与农事活动、建筑业、道路桥梁设计等行业关系非常密切,例如在交通运输气候资源开发利用方面,主要是避开不利的问题,在线路的选择、设计,工程的施工等方面都要考虑地面冻结日期、解冻日期,地面冻结日数及最大冻土深度。近年来,人们在冻土气候特征及其对相关行业的影响方面做了大量工作,取得了一些研究成果。 深入总结分析果洛冻土的气候特征有利于果洛工业、建筑业的发展。

1 资料来源及分析方法

资料来源:本文选用果洛6县自2005—2015年的冻土时间、冻土最大深度、冻土期间的降水量、最低气温、平均气温和前期降水量、前期平均气温等资料,并对资料进行了跨年度调整,以上一年冻土出现时间至当年冻土消融时间为1个冻土年。

分析方法:就冻土时间、最大冻土深度对果洛地区6县进行普查,对冻土的开始、消融时间作统计分析,分析了年度最大冻土深度的气候倾向率,并就冻土期间的降水量、最低气温、平均气温和前期降水量、前期平均气温和最大冻土深度对冻土的气候变化作出初步解释。

2 冻土的开始持续时间分析

通过分析果洛6县近10年来果洛的冻土时间得出:玛沁、达日、班玛冻土最早出现在上一年度的9月,冻土消融时间最晚在当年5月;久治冻土最早出现在上一年度的10月,冻土消融时间最晚在当年5月,而6—9月则无冻土;甘德冻土最早出现在上一年度的7月,冻土消融时间最晚在当年6月,基本全年有冻土。

3 最大冻土深度的变化特征分析

3.1 果洛6县最大冻土深度

2005—2015年果洛平均最大冻土深度出现在玛多,达209 cm,其次是达日,平均最大冻土深度达184 cm,最小出现在班玛,为69 cm。

3.2 果洛平均年最大冻土深度的年际变化

气候倾向率反映果洛平均最大冻土深度随时间的变化幅度,将果洛平均最大冻土深度的趋势变化用一元线性方程表示为:

式(1)中:wi为平均最大冻土深度;ti为时间(即2006—2015年);a1为线性趋势项;a1×10为年平均最大冻土深度十年的气候变化率。

甘德、达日、班玛、久治的最大冻土深度呈逐年增加趋势,其中班玛增加最多,10年增加了21.15 cm;玛沁、玛多呈减少趋势,其中玛沁减少最多,10年减少了7.63 cm。年平均最大冻土深度在2007年、2011年分别达到了147 cm、143 cm,是两个峰值年,2006年、2012年分别为126 cm、127 cm,为冻土深度最小的两个年份,而2008—2010年、2013—2015年为冻土深度变化相对平稳的时段。但总体上果洛近10年来冻土深度了增加4.18 cm。

4 冻土深度变化的成因分析

相关系数是衡量两个随机变量之间线性相关程度的指标。

通过分析最大冻土深度与冻土期间的降水量、最低气温、平均气温和前期降水量、前期平均气温的相关系数(如表1所示)得出,果洛近10年来平均最大冻土深度与前汛期降水量相关性最好,在0.01 水平(双侧)上显著相关,相关系数为-0.798,说明果洛最大冻土深度的变化受前汛期降水量变化的影响,当前汛期降水量减少(增加)时,最大冻土深度增加(减小)。

5 小结

近10年来,甘德地区基本全年有冻土,其余各县6—8月基本无冻土,最大冻土深度出现在玛多,班玛的最大冻土深度最小;果洛平均最大冻土深度增加了4.18 cm,其中,甘德、达日、班玛、久治的最大冻土深度呈逐年增加趋势,其中班玛增加最多,10年增加了21.15 cm,玛沁、玛多呈逐年减少趋势,其中玛沁减少最多,10年减少了7.63 cm;果洛最大冻土深度的变化受前汛期降水量变化的影响,当前汛期降水量减少(增加)时,最大冻土深度增加(减小)。

参考文献

[1]周幼吾,郭东信,邱国庆,等.中国冻土[M].北京:科学出版社,2000.

[2]张艳,刘建平.小兴安岭地区黑河—北安段多年冻土分布特征[J]. 冰川冻土,2001,23(3).

〔编辑:王霞〕

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