五营林区近58 a气候变化事实分析

靳世波,王程,程春香,2,孙鹏飞

（1.五营区气象局，黑龙江伊春153033; 2.东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室，黑龙江哈尔滨150040）

五营林区近58 a气候变化事实分析

靳世波1,王程1,程春香1,2,孙鹏飞1

（1.五营区气象局，黑龙江伊春153033; 2.东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室，黑龙江哈尔滨150040）

利用1958－2015年五营林区的地面资料进行统计分析,研究了近58 a五营林区年际和年代际气候变化特征。结果表明:五营林区近58 a气温呈变暖趋势，气候从“偏冷期”跃变为“偏暖期”；降水量则呈减少趋势，但近年降水量有所增加；平均风速迅速减小；无霜期明显延长。极端高温气候事件增多，极端低温气候事件减少，五营林区气温范围明显缩小。

五营林区；气候变化

1 引言

近百年来由于自然和人类活动的共同影响造成全球和中国的气候正经历着一次以变暖为主要特征的显著变化[1]。气候变化不但对社会经济发展产生深远影响,对已十分脆弱的自然环境生态系统也产生了难以估量的影响。气候变化初期影响具有局地性,各地的气候变化程度是不同的,因而从大尺度的时间空间进行气候变化的研究对区域性地方气候变化的评估效果并不好[2]。因此，研究区域气候变化趋势特征具有重要意义。本文试图对近58 a五营原始红松林林区的气候变化特征进行探讨,为该生态系统的气候变化研究提供参考和依据。

2 资料与方法

2.1 资料来源

本文使用的资料来源于伊春市五营区气象局的常规气象观测资料，资料时间1958－2015年，该站位于伊春市五营区，地处黑龙江省东北部小兴安岭腹地（129°14′E，48°06′N），海拔288.0 m，森林覆盖率89.2%[3]，属于北温带大陆季风气候，林区四季气候鲜明，春季干旱，夏季短且温暖湿润，秋季凉爽，冬季漫长且寒冷，为小兴安岭典型的原始红松林代表区域，独特的地理环境形成了本地区特有的森林环境类型，其资料较能代表小兴安岭林区的背景值。

2.2 研究方法

气候突变是气象要素变化中出现的某种不连续现象，常采用累积距平法来检验，即指标为：

式中：Xi为要素历年值，X为要素多年平均值。当指标的绝对值达到最大时，其所对应的年份t即为转折年份。

3 结果与分析

3.1 年际气候变化分析

3.1.1 气温

1958－2015年，五营年平均气温迅速升温，每10 a升高0.34℃，58 a间升高2.0℃。由上世纪50－80年代的“偏冷期”快速增温为90年代至今的“偏暖期”（图1a），其中上世纪80年代为“跃变期”，五营年平均气温在1987年左右发生突变（图1b），与全国气温突变时间一致[4]。

3.1.2 降水量

图1 近58 a五营年平均气温(a)变化趋势与(b)突变特征

图2 近58 a五营年降水(a)变化趋势与(b)突变特征

1958－2015年，五营年降水量呈减少趋势，每10 a减少16.8 mm，58 a间共减少97.4 mm。存在明显年代际波动，其中上世纪50至60年代为“偏多期”，本世纪00年代为“偏少期”，近年降水量减少略有缓解，有所增加（图2a）。但五营年降水量还是以波动性变化为主，没有明显的突变点（图2b）。

3.1.3 日照

1960－2015年，五营年日照时数变化呈增加趋势，但与气温和降水量相比，趋势较弱，每10 a增加4 h，56 a间共增加23 h。但年代际波动变化明显，其中上世纪70年代为“偏多期”，上世纪90年代为“偏少期”，21世纪00年代又为“偏多期”，年日照时数偏多期和偏少期交替变化。五营年日照时数出现了2个明显的突变点，一个出现在1982年由“偏多期”向“偏少期”跃变，一个出现在1999年由“偏少期”跃变为“偏多期”。

3.1.4 风速

1962-2015年，五营年平均风速迅速减小，每10 a减小0.08 m/s，55 a间共减小了0.44 m/s。由上世纪70年代至90年代的“偏大期”快速减小到本世纪初至今的“偏小期”，其中本世纪00年代为“跃变期”，五营年平均风速在2003年左右发生突变。

3.1.5 初霜、终霜日

1958-2015年，五营年初霜累积日数迅速减少初霜明显提前，每10 a提前3.8 d，58 a间提前了21.8 d。年终霜累积日数则呈缓慢增加趋势，终霜推迟，每10 a推迟0.7 d，58 a间推迟了3.9 d。初霜的提前和终霜的推迟导致五营无霜期明显延长，每10 a延长4.4 d，58 a间共延长了25.7 d。

3.2 四季气候变化分析

3.2.1 温度

1958-2015年，五营四季平均气温均升温明显，冬季（上年12月-2月）、春季（3-5月）、夏季（6-8月）、秋季（9-11月）每10 a分别升高0.50℃、0.35℃、0.24℃、0.28℃。其中冬季平均气温升温最快，58 a间平均气温共升高2.9℃，比年平均气温高0.9℃；夏季平均气温升温最慢，58 a间平均气温共升高1.4℃（图3）。

四季平均气温的年代际变化基本一致，上世纪60年代至70年代为“偏冷期”，上世纪90年代至本世纪00年代为“偏暖期”。夏季和秋季略有不同，其中上世纪90年代平均气温夏季年际间波动较大，年代际平均接近历年均值，秋季平均气温则偏低；2010年之后夏秋两季平均气温迅速升高，与历年平均值相比分别高0.8℃、0.9℃。

3.2.2 降水

1958-2015年，五营四季降水量变化趋势，冬季（上年12月-2月）和春季（3-5月）呈增加趋势，夏季（6-8月）和秋季（9-11月）则呈减少趋势，每10 a变化率分别为0.45 mm、1.4 mm、-10.6 mm、-8.0 mm。夏季和秋季减少速度要大于冬季和春季的增加速度，其中夏季减少最快，58 a间降水量共减少了61.7 mm。四季降水量年代际变化夏季和秋季表现的较为明显，但变化规律不完全一致。上世纪60年代和本世纪00年代同为夏秋两季的“偏多期”和“偏少期”，本世纪00年代秋季偏少更为明显。上世纪80年代和90年代夏秋两季则出现不同的变化规律，秋季均为“偏多期”，夏季上世纪80年代与历年均值接近，而90年代为“偏少期”（图4）。由于气候变化趋势夏季最为明显，加上夏季的降水量为四季中最多，年降水年代际变化和夏季降水的年代际变化规律接近。

图3 近58 a五营气温(a)冬(b)春(c)夏(d)秋季变化趋势

图4 近58 a五营降水四季变化趋势

3.3 极端气候变化分析

1958-2015年，五营年极端高温和极端低温均呈升高趋势，每10 a分别升高了0.2℃和0.7℃,58 a间分别升高了1.0℃和4.0℃。极端高温和极端低温变化成不对称性，极端最低上升速率要明显高于极端最高，表明极端值向极高方向倾斜，极端高温气候事件增多，极端低温气候事件减少，五营林区气温范围明显缩小。

4 结论

近58 a来，五营林区气候从“偏冷期”到“偏暖期”，气温呈变暖趋势，并在1987年左右发生了突变；降水量则呈减少趋势，但近年降水量有所增加；日照时数变化呈较弱的增加趋势；平均风速迅速减小，在2003年发生突变，由“偏大期”跃变为“偏小期”；初霜的提前和终霜的推迟导致无霜期明显延长。五营在过去的58 a里，平均气温升高2.0℃；降水量减少97.4 mm；日照时数增加23 h；平均风速减小0.44 m/s；无霜期延长25.7 d，五营气候发生了明显的变化。

五营四季平均气温均升温明显，冬季升温最快夏季最慢。五营在过去58 a间冬季平均气温共升高2.9℃，比年平均气温高0.9℃；四季降水量变化趋势，冬季和春季呈增加趋势，夏季和秋季则呈减少趋势，其中夏季减少最快，58 a间降水量共减少了61.7 mm。

[1]方精云.全球生态学-气候变化与生态响应.北京：高等教育出版社/施普林格出版社，2000.26-41.

[2]程春香,李晶,孙鹏飞.小兴安岭五营林区近49a气候变化趋势及突变分析[J].黑龙江气象,2010,27 (4):9-12.

[3]孙鹏飞,程春香.小兴安岭五营林区地温变化特征分析[J].黑龙江气象,2011,28(4):9-10.

[4]尤卫红，段旭，邓自旺.全球、中国及云南近百年气温变化的层次结构和突变特征[J].热带气象学报，1998，14(2)：173-180.

Factual analysis of climate change in the past 58 years in the Wuying Forest Region

JIN Shi－bo1,WANG Cheng1,CHENG Chun－xiang1,2,SUN Peng－fei1
（1.Wuying District Meteorological Bureau，Heilongjiang Wuying 153033;（2.Key Laboratory of forest plant ecology of Ministry of education,Northeast Forestry University, Heilongjiang Harbin 150040）

Based on the statistical analysis of the ground data of the five forest areas in 1958－2015,the interannual and interdecadal climate change characteristics of the five forest areas in the past 58 years were studied. The results show that,the temperature had warming trend and the climate from the"cold period"jump to"warm period"of Wuying Forest Region in the past 58 years;Precipitation trend is decreasing,but the precipitation has increased in recent years;the average wind speed is decreasing rapidly;the frost－free period is obviously prolonged.Extreme high temperature climate events increased,extreme low temperature climate events reduced,the range of Wuying Forest Region temperature was significantly reduced.

Wuying Forest Region;climate change

P463.1

A

1002－252X（2017）02－0007－04

2017－3－1

靳世波（1971－），女，吉林省扶余县人，东北林业大学，本科生，工程师.