内蒙古中西部气候分区及影响因子的分析

张丽珍　张明铁

摘要根据气候资料对内蒙古中西部33个旗县进行聚类，结果选取卓资县、伊金霍洛旗和额济纳旗3个旗县作为案例，对所取的10个气象因子作主成分分析，结果表明：影响这3个旗县生态建设的主要气象因子有积温、平均气温、平均风速、降水量与极端温度。

关键词内蒙古中西部；气候分区；影响因子

中图分类号P461文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)01-0279-02

内蒙古中西部是生态恢复建设工程实施的重点地区之一，既是中国林业六大工程涵盖的地区，也是“三北”四期工程和“全国生态建设重点工程”涉及的范围。生态工程的建设规模不仅取决于该区域产业结构和人口规模，同时也取决于自然地理和气候条件，因此及时了解该地区气象因子的状况对生态恢复建设具有积极的意义。

1材料与方法

1.1数据选取

通过内蒙古气象局获得内蒙古中西部地区33个旗县近3年的气候资料，包括如下气候因子：降水量、蒸发量(农牧业生产和生活中水资源的重要来源)；无霜期(一地春天最后一次霜至秋季最早一次霜之间的天数)；极端温度；平均气温；风速；积温(日平均气温≥10℃的活动积温)；相对湿度(空气中实际所含水蒸汽密度和同温度下饱和水蒸汽密度的百分比值)；平均气压。

1.2数据分析

利用SPSS软件进行聚类及主成分分析，首先选取基本的分区气候因子对内蒙古中西部的33个旗县进行聚类分析，选出案例旗县，再对所取案例的气候因子作主成分分析，确定主要气象因子。

2结果与分析

采用类平均法，将原始数据标准化到单位标准差进行聚类，结果当聚合水平取15时，可将内蒙古气候区划为3类。

(1)一类：四子王旗—乌拉特后旗。属中温带干旱气候区，大陆性气候明显，季风影响显著，是多风的特殊气候，平均风速为2.9m/s。冬季长而寒冷，夏季短而温凉，春秋季气候多变，温差大，年平均气温4.7℃，极端最高温度33.6℃，极端最低温度-28.2℃，大部分为丘陵地带，地势南高北低，平均海拔865～1 489m。

(2)二类：土左旗—清水河。降水量少而不均，气候干燥；寒暑变化剧烈，冬季漫长而寒冷，夏季炎热而少雨，年平均气温7.6℃，极端最高温度36.0℃，极端最低温度-24.1℃，风速较小，年平均风速2.1m/s。

(3)三类：噔口县—额济纳旗。属典型大陆性季风气候，为中温带荒漠干旱区和半干旱区，降水量极少，蒸发量大，特别是额济纳旗，其降水量仅为27.7mm，蒸发量为3 050.2mm，所以气候特别干燥，冬季寒冷、夏季炎热，早晚温差大，年平均气温9.6℃，极端最高温度37.5℃，极端最低温度-21.6℃，多风沙，是沙尘暴的发源地之一。

考虑到卓资县、伊金霍洛旗和额济纳旗一方面处于不同的气候区，另一方面又是六大工程建设区，所以选择上述3个旗县进行案例分析。

2.1卓资县气象因子主成分分析

第1主成分的特征根为5.457，它解释了总变异的54.572％；第2主成分的特征根为2.772，它解释了总变异的27.724％；第3主成分的特征根为1.110，它解释了总变异的11.105％；而其他特征根都小于1，说明其他变量的解释力度还不如直接引入原变量大。而且第1、第2、第3主成分的累积贡献率为93.401％，所以只需提取前3个主成分分析即可。

影响卓资县生态恢复的主要气象因子对第1主成分贡献率最大的是积温和平均气温，提取的信息量分别为93.5％和91.1％，这是第1主成分的基本代表。在第2主成分中，贡献率较大的是平均风速，提取的信息量是88.8％；其次是极端最低温度，提取信息量为73.2％。对第3主成分，贡献率较大的是极端最低温度，提取信息量为57.0％。由上述主成分分析可知，在卓资县区域生态恢复建设中考虑的气候因素主要是积温、平均气温，其次考虑的是平均风速和极端最低温度。

2.2伊金霍洛旗气象因子主成分分析

第1主成分的特征根为3.693，贡献率为36.931％；第2主成分的特征根为2.832，贡献率为28.316％；第3主成分的特征根是1.282，贡献率为12.818％；其他成分的特征根均小于1，意义不大，所以只需提取前3个主成分分析即可。

对提取的3个主成分作进一步分析，计算10个气象因子分别在3个主成分中的特征向量，结果见表4。从中可以看出，影响伊金霍洛旗生态恢复的主要气象因子对第1主成分贡献率最大的是平均气温，提取的信息量为93.7％；其次是积温，提取的信息量为89.0％；再次是极端最低温度，提取的信息量为83.3％；这3个因子是第1主成分的基本因子。对第2主成分，贡献率最大的是平均风速，提取的信息量为83.5％。对第3主成分，贡献率最大的是降水量，提取的信息量为63.5％。说明在伊金霍洛旗区域生态建设中考虑的气候因素主要是温度因子中的积温、平均气温、水分因子中的降水量；其次是极端最低温度和平均风速。

2.3额济纳旗气象因子分析

第1主成分的特征根为7.651，贡献率为76.505％；第2主成分的特征根为1.428，贡献率为14.278％；其他成分的特征根均小于1，对计算意义不大。而且，第1、第2主成分的累积贡献率为90.783％，所以只需提取前2个主成分分析即可。

对提取的2个主成分作进一步分析，选择对主成分贡献率大的因子，计算结果见表6。从中可以看出，影响额济纳旗生态恢复的主要气象因子对第1主成分贡献率最大的是降水量、积温和平均气温，提取的信息量分别为99.2％、99.1％和99.1％，其次是极端最低气温、蒸发量和极端最高气温，提取的信息量分别为97.0％、96.1％和95.3％，这些因子是第1主成分的基本代表。对第2主成分，贡献率最大的是相对湿度，提取的信息量为79.6％。由上述主成分分析可知，在额济纳旗生态恢复建设中考虑的气候因素主要是降水量、积温和平均气温；其次考虑的是极端温度和蒸发量。

3结论与讨论

对内蒙古中西部的33个旗县进行聚类分析，将其划为四子王旗—乌拉特后旗、土左旗—清水河、噔口县—额济纳旗3类，分别选取卓资县、伊金霍洛旗和额济纳旗作为案例旗县。

在卓资县区域生态恢复建设中考虑的气候因素主要是积温、平均气温，其次考虑的是平均风速和极端最低温度，这与当地冬季长而寒冷、夏季短而温凉、多风的特殊气候有关。在伊金霍洛旗区域生态建设中考虑的气候因素主要是积温、平均气温及降水量，其次是极端最低温度和平均风速，这与当地降水量少而不均、气候干燥、寒暑变化剧烈、冬季漫长而寒冷、夏季炎热而少雨的气候有关。额济纳旗生态问题的气象因子中最有影响的是降水量、积温和平均气温，其次考虑的是极端温度和蒸发量，这与当地降水量极少、蒸发量大、冬季寒冷、夏季炎热的气候特点有关。由此说明，影响这3个旗县生态建设的主要气象因子有积温、平均气温、降水量、平均风速与极端温度，符合各自区域的气候特点。

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