1961-2008年黑龙江省积雪变化特征
2012-09-09王春华安英玉
王春华,安英玉,闫 平
(1.黑龙江省气候中心,黑龙江 哈尔滨150030;2.黑龙江省人工影响天气办公室,黑龙江 哈尔滨 150030;3.黑龙江省气象科学研究所,黑龙江 哈尔滨 150030)
1961-2008年黑龙江省积雪变化特征
王春华1,安英玉2,闫 平3
(1.黑龙江省气候中心,黑龙江 哈尔滨150030;2.黑龙江省人工影响天气办公室,黑龙江 哈尔滨 150030;3.黑龙江省气象科学研究所,黑龙江 哈尔滨 150030)
利用黑龙江省1961-2008年积雪初日、终日、最大积雪深度资料,采用统计方法分析了黑龙江省积雪时空变化特征。结果显示:黑龙江省积雪初日明显推迟,速率为2.5 d/10 a;终日明显提前,速率为1.6 d/10 a;最大积雪深度明显减少,速率为1.1 cm/10 a。
积雪初终日;最大积雪深度;趋势
1 引言
积雪对气候、自然环境和人类活动等具有不可忽视的影响作用[1],其对气候环境变化十分敏感,特别是季节性积雪,在干旱区和寒冷区既是最活跃的环境影响因素,也是最敏感的环境变化响应因子[2]。积雪是气候的产物,其长期变化能够反映冬季气候的长期变化[3],区域积雪长期波动变化无疑是区域气候长期变化的结果。因此,积雪已经成为检验与监测全球变化的一个重要的指数[4],研究积雪随时间、空间的变化特征,在气候研究、水资源利用、雪灾监测等领域有着重要的作用[5]。Leathers[6]等研究得出:北美冬季极端积雪的正值(负值)与气温的低(高)有关;张佳华等[7]对藏北地区积雪分布及影响因子进行分析,指出积雪时空分布等受温度、降水等因子影响显著,1998—2003年藏北积雪的减少与全球变暖有关,但降水的减少可能是导致近年来藏北积雪减少的更主要原因;刘俊风等[8]研究表明,在暖季(5-9月)降水对长江源区冬克玛底河流域积雪覆盖的影响微弱,而温度是流域积雪覆盖变化的主要影响因素;秦大河[9]指出,中国三大积雪区在青藏高原地区、北疆和天山地区、东北和内蒙古地区,西部积雪有确定的长期增加趋势,东北-内蒙古呈减少趋势;李培基[10]分析了新疆积雪对气候变暖的响应,阐明积雪年际变化特征及其与冬季气温和降水量年际波动的关系;李栋梁[11]等分析了1951-2006年黑龙江省积雪初终日的变化特征,得到初日推迟、终日提前的结论。
黑龙江省位于中国东北部,属温带寒温带大陆性季风气候,是稳定积雪区。本文利用黑龙江省地面观测台站资料,建立积雪初、终日、积雪日数、最大积雪深度序列,结合统计方法分析全省1961-2008年积雪变化特征,研究内容更丰富、全面,有助于更深入地认识气候变化背景下黑龙江省积雪的变化特征。
2 资料和方法
2.1 资料
本文选取黑龙江省83个台站1961-2008年积雪数据作为基础资料。包括32个国家基准站和51个国家一般站,其中62个台站的资料为1961年至今连续可用,因其中依安迁站4次,林口迁站5次,鸡西迁站6次对数据测量影响较大,故最后选取了59个台站1961-2008年逐日≥0 mm降雪量、≥0 mm积雪日数、最大积雪深度资料。历年值采用1971-2000年的30 a气候标准值。
2.2 分析方法
在分析积雪的时空变化特征时,分别采用线性倾向估计、趋势系数[12]作为指标来反映积雪的变化趋势及显著性。
3 结果与分析
3.1 积雪初日变化
黑龙江省积雪初日推迟趋势比较显著 (图1),通过了0.05的置信水平检验,推迟速率为2.5 d/10 a,近50 a推迟了12 d左右。1961-1969年积雪初日逐渐提前,1970-1977年变化较稳定,1978年至今则逐渐推迟。全省各地的积雪初日变化基本一致(图2),均有日期推迟的趋势。推迟比较显著的地区有大兴安岭东北部、齐齐哈尔北部和西南部、绥化东部和西部、哈尔滨东部和西部、伊春南部、牡丹江西北部和西南部、三江平原西部,趋势系数>0.3,推迟速率平均为3.5 d/10 a,近50 a推迟了17.5 d,伊春南部和牡丹江西南部地区推迟尤为明显,速率为4.1 d/10 a,近50 a推迟了20 d左右。
图1 黑龙江省积雪初日距平
图2 黑龙江省积雪初日空间趋势变化
3.2 积雪终日变化
黑龙江省积雪终日提前趋势比较显著 (图3),通过了0.05的置信水平检验,提前速率为1.6 d/10 a,近50 a提前了8 d左右。1961-1969年积雪终日缓慢推迟,1970-1977年变化较稳定,1978年至今则逐渐提前。全省各地的积雪终日变化基本一致(图4),均有日期提前的趋势。提前比较显著的地区有大兴安岭北部、哈尔滨中部和三江平原西北部,趋势系数<-0.3,提前速率平均为3.1 d/10 a,近50 a提前了15.5 d,其中大兴安岭东北部地区的提前速率尤为明显,为4 d/10 a,近50 a提前了20 d左右。
3.3 积雪初终间日数
图3 黑龙江省积雪终日距平
图4 黑龙江省积雪终日空间趋势变化
黑龙江省积雪初终间日数减少趋势比较显著(图5),通过了0.05的置信水平检验,减少速率为4.1 d/10 a,近50 a减少了20 d左右。1961-1977年积雪初终间日数缓慢增加,1978年至今则逐渐减少,尤其是90年代以后日数减少相对明显。全省各地的积雪初终间日数变化基本一致(图6),均呈减少的趋势。减少比较显著的地区有大兴安岭北部、哈尔滨大部、绥化中部和东部、伊春南部、牡丹江大部和三江平原大部,趋势系数<-0.3,减少速率平均为5.3 d/10 a,近50 a提前了26.5 d,其中大兴安岭北部、哈尔滨东部、伊春南部和三江平原西部地区的减少速率尤为明显,为6 d/10 a,近50 a减少了30 d左右。
图5 黑龙江省积雪初终间日数距平
图6 黑龙江省积雪初终间日数空间趋势变化
3.4 最大积雪深度
黑龙江省最大积雪深度减少趋势比较显著(图7),通过了0.05的置信水平检验,减少速率为1.1 cm/10 a,近50 a减少了5.5 cm左右。1961-1974年最大积雪深度缓慢增加,1975-1985年变化较小,1986年至今则显著减小。全省各地的最大积雪深度变化基本一致(图8),除了哈尔滨中部和牡丹江东部和南部地区外均呈减少的趋势。减少比较显著的地区有齐齐哈尔大部、黑河南部和绥化大部,趋势系数<-0.3,减少速率平均为2 cm/10 a,近50 a减少了10 cm,其中绥化中部地区的减少速率尤为明显,为2.3 cm/10 a,近50 a减少了11.5 cm左右。
图7 黑龙江省最大积雪深度距平
图8 黑龙江省最大积雪深度空间趋势变化
4 结论
黑龙江省积雪初日显著推迟、积雪终日显著提前,速率分别为2.5 d/10 a和1.6 d/10 a。全省各地的积雪初日均有推迟的趋势、终日则均表现出提前的趋势。初日在伊春南部和牡丹江西南部地区的推迟尤为明显,速率为4.1 d/10 a;终日在大兴安岭东北部地区的提前尤为明显,为4 d/10 a。
积雪初终间日数减少趋势显著,速率为4.1 d/10 a。全省各地的积雪初终间日数均呈减少的趋势。大兴安岭北部、哈尔滨东部、伊春南部和三江平原西部地区的减少尤为明显,平均为6 d/10 a。
最大积雪深度减少趋势也很显著,速率为1.1 cm/10 a,近50 a减少了5.5 cm左右。全省除了哈尔滨中部、牡丹江东部和南部地区外均呈减少的趋势。绥化中部地区的减少尤为明显,为 2.3 cm/10 a。
[1]郑照军,刘玉沽,张炳川.中国地区冬季积雪遥感监测方法改进[J].应用气象学报,2004,15:75-84.
[2]高卫东,魏文寿,张丽旭.近30 a来天山西部积雪与气候变化-以天山积雪雪崩研究站为例[J].冰川冻土,2005,27(1):68-73.
[3]崔彩霞,杨青,王胜利.1960-2003年新疆山区与平原积雪长期变化的对比分析[J].冰川冻土,2005,27(4):486-490.
[4]RobiosonDAetal.RecentsecularvariationsintheextentofNorthern Hemispheresnowcover[J].Geophysical Research Letters,1990,17(I0):I557-I560.
[5]曹梅盛,李新,陈贤章,等.冰冻圈遥感[M].北京:科学出版社,2005.
[6]Leathers,DanielJ.,DayidA.Robinson.The Association between Extremes in North American Snow Cover Extentand United States Temperatures[J].Climate,1993,6,1345-1355.
[7]张佳华,吴杨,姚风梅.卫星遥感藏北积雪分布及影响因子分析[J].地球物理学报,2008,51(4):1013-1021.
[8]刘俊峰,杨建平,陈仁升.长江源区典型流域积雪年变化及其与气温、降水的关系[J].冰川冻土,2007,29(6):96-101.
[9]秦大河.中国气候与环境演变[M].北京:气象出版社,2005:121-129.
[10]李培基.新疆积雪对气候变暖的响应[J].气象学报,2001,59(4):491-500.
[11]李栋梁,刘玉莲,于宏敏,等.1951-2006年黑龙江省积雪初终日期变化特征[J].冰川冻土,2009,31(6):1011-1018.
[12]魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京:气象出版社,2007:63-66.
P426.63+5
A
1002-252X(2012)02-0010-03
2012-2-1
王春华(1979-),女,黑龙江省海伦市人,东北农业大学,本科生,工程师.