内蒙古阿里河地区近30年冻土变化特征分析

王 芳

（呼伦贝尔市海拉尔区气象局，内蒙古 海拉尔区 021008）

内蒙古阿里河地区近30年冻土变化特征分析

王 芳

（呼伦贝尔市海拉尔区气象局，内蒙古 海拉尔区 021008）

利用1981—2010年内蒙古鄂伦春自治旗气象局常规观测资料，分析了内蒙古鄂伦春自治旗阿里河地区冻土深度的变化及其与气候变化的关系。结果表明，近30年期间阿里河地区的冻土深度呈逐渐增加趋势，趋势率为7.23cm/10年；终止日期提前趋势程度大于起始日期提前程度，表明冻土期将变短。冻土深度的变化与雪深、气温和降水的变化均呈负相关。

阿里河地区；冻土深度；变化特征

冻土是指含有水分的土壤因温度下降到0℃或以下而呈冻结的状态，它是气候变动的敏感指示器。而季节性冻土的冻结和融化层在温度年变化层的上部，更接近地表，对气候变化更为敏感，反应更加迅速。研究冻土对工程建设、道路设计以及农牧业生产都具有一定的指导性意义。

内蒙古鄂伦春自治旗阿里河地区属于大兴安岭东麓林缘温凉湿润半湿润林牧业气候区。冬季漫长严寒，直接影响冻土层的变化，进而影响林农业的发展［1］。因此，了解该地区冻土深度的变化特征对合理利用气候资源有针对性的安排林农业生产，促进可持续发展有重要意义。

1 资料与方法

该文选取内蒙古鄂伦春自治旗气象局1981—2010年近30年的冻土深度资料进行分析，利用描述分析和气候统计的方法分析要素的年际变化特征。

2 冻土深度变化的时间特征

从图1可以看出，冻土深度呈增加趋势，趋势率为7.23cm/10年。30年平均冻土深度为198cm，冻土最深的年份是2001年的4月和5月，深度为245cm，最浅的年份为1992年的4月，冻土深度为136cm。1998年以前冻土深度低于平均值比较多，1998年后基本都高于平均值，也就说冻土深度在逐年增加。

图1 1981—2010年冻土深度变化趋势

阿里河地区冻土深度在时间尺度上有明显变化，随年份增长，冻土深度在逐年增加。1981—1990年冻土深度基本在平均线以上，呈上升趋势，冻土深度的最大值出现在1982年，为220cm，最小值出现在1989年，为158cm，最大值为最小值的1.39倍。1991—2000年冻土深度基本在平均线以下，最大冻土深度的最大值出现在1999年，为215cm，最小值出现在1992年，为136cm，最大值为最小值的1.58倍。2001—2010年冻土深度除2004年和2010年其余都在平均线以上，冻土深度明显增加，最大冻土深度的最大值出现在2001年，为245cm，最小值出现在2004年，为173cm，最大值为最小值的1.42倍。

表1 阿里河地区1981—2010年冻土深度（cm）

图2 冻土初始日期变化曲线

图3 冻土终止日期变化曲线

图4 冻土深度与气温变化趋势

从表1可以看出阿里河地区1991—2000年对比1981—1990年，平均冻土深度上升7cm，冻土深度最大值上升5cm，冻土深度最小值上升22cm。2001—2010年对比1991—2000年，平均冻土深度下降26cm，冻土深度最大值下降30cm，冻土深度最小值下降37cm。2001—2010年对比1981—2000年，平均冻土深度下降19cm，冻土深度最大值下降 25cm，冻土深度最小值下降 15cm［2］。

3 冻土初始日期与终止日期

3.1 初始日期 从图2可以看出，1981—2010年冻土初始日期序列呈下降趋势，趋势率为-0.63 d/10年，表明冻土初始日期提前。平均初始日期出现10月8日，最早发生在9月22日 （2007年和2010年），最晚出现在11月2日（1990年）。

3.2 终止日期 从图3可以看出，1981—2010年冻土终止日期序列呈下降趋势，趋势率为-12.93 d/10年。表明冻土终止日期提前趋势程度大于起始日期提前程度，冻土期将变短。平均终止日期出现在6月17日，最早出现在5月20日 （2004年和2006年），最晚出现在7月21日（1999年）。2002年以前晚于平均终止日期年份占72.7%；2002年以后全部早于平均值，表明21世纪初冻土终止日期在提前。

4 冻土深度与气温及降水的变化分析

图5 冻土深度与冬季降水变化趋势

冻土和气候系统之间的作用是相互的，一方面，冻土是气候变化的灵敏指示器，气候变化将引起冻土地区环境的显著变化；另一方面冻土的变化也会改变局部地区的土壤环境，从而影响到局地气候。季节性冻土深度的变化反映了冬季地温的特点，同时也间接地反映了冬季地表温度的变化特点，指示了气候冷暖变化的方向［3］。

从图4可知，阿里河地区冻土深度与气温呈负相关［4］，相关系数为-0.14，即气温升高（降低），冻土深度减小（增多）。冻土深度与冬季降水也呈负相关（见图 5），相关系数为-0.07［5］。

5 积雪（雪深）和冻土的关系

积雪（雪深）对冻土有重要影响，雪盖对地面有保温作用，积雪消融吸收热量又可降低地面吸收，这就造成了积雪（雪深）对冻土影响的不确定性［6］。积雪厚度的增加，使地面得以保暖，地面温度升高，必将促使当地多年冻土上限下降，融深加大，而使多年冻土退化［7］。通过计算分析，阿里河地区积雪（雪深）和冻土的相关系数在-0.34，呈负相关［8］。

6 结论

①冻土深度呈逐渐增加趋势，趋势率为7.23cm/10年。平均冻土深度为198cm，最深的年份是2001年的4月和5月为245cm，最浅的年份为1992年的4月为136cm。

②终止日期提前趋势程度大于起始日期提前程度，表明冻土期将变短。平均起始日期为10月8日，平均终止日期为6月17日。

③冻土深度与气温呈负相关，相关系数为-0.14，即气温升高（降低），冻土深度减小（增多）。冻土深度与冬季降水也呈负相关，相关系数为-0.07。

④积雪（雪深）和冻土的相关系数在-0.34，呈负相关。

［1］周梅，余新晓，冯林.大兴安岭林区多年冻土退化的驱动力分析［J］.干旱区资源与环境，2002，16（4）：44-47.

［2］高荣，韦志刚，董文杰，等.20世纪后期青藏高原积雪和冻土变化及其与气候变化的关系［J］.高原气象，2003，22（2）：191-196.

［3］郭东信.中国的冻土［M］.兰州：甘肃教育出版社，1990：1-14.

［4］周幼吾，郭东信.我国多年冻土的主要特征［J］.冰川冻土，1982，4（1）：1-19.

［5］高卫东，魏文寿，张丽旭.近30a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（1）：68-73.

［6］周余华，叶伯生，胡和平.土壤冻融条件下的陆面过程研究综述［J］.水科学进展，2005，16（6）：887-891.

［7］陈博，李建平.近50年来中国季节性冻土与短时冻土的时空变化特征［J］.大气科学，2008，32（3）：432-442.

［8］刘先昌，国世友，金磊，等.近47a来黑龙江省地面最大冻土深度变化分析［J］.黑龙江气象，2008，25（4）：42-43.

Analysis on Variation of Permafrost in the Past 30 Years in Alihe Region of Inner Mongolia

WANG Fang
（Meteorology Bureau of Hailar District of Hulunbuir City，Hailar District 021008，China）

Based on the general observation data collected by meteorology bureau of Oroqen Autonomous Banner of Inner Mongolia from 1981 to 2010,the association of permafrost depth variation with climate changes in Alihe region of Oroqen Autonomous Banner of Inner Mongolia was assessed.The results showed that in the past 30 years,the permafrost depth in this region exhibited an increasing trend with the rate of 7.23cm per 10 years;the degree of early trend of the end date was greater than that of start date,indicating the permafrost period would get shorter.The variation of permafrost depth was negatively correlated with the changes of snow depth,temperature and precipitation.

Alihe region；permafrost depth；variation

P468.023

A文章顺序编号：1672-5190（2016）08-0090-03

2016－07－20

王芳（1984—），女，助理工程师，主要从事气象观测与气候变化研究工作。

（责任编辑：钱英红）