1970—2020年陈巴尔虎旗气候季节特征浅析

洪海岳

摘要 利用陈巴尔虎旗1981—2020年的气温观测数据，以气候学标准划分四季，得出陈巴尔虎旗四季的常年起始日期和四季季长的常年值，获得陈巴尔虎旗各区域四季季长分布特征。利用陈巴尔虎旗1970—2020年的日平均气温统计，分析得出陈巴尔虎旗51年的四季季长，以Mann-Kendall突变方法证明了陈巴尔虎旗四季季长的突变事实。结果表明：（1）陈巴尔虎旗春季、秋季季长呈现经向分布，夏季、冬季季长呈现纬向分布，该分布特征与植被覆盖类型等地形因素有关。（2）陈巴尔虎旗春季季长、秋季季长有减少的变化趋势。陈巴尔虎旗夏季季长自20世纪70年代中期开始增加，自80年代初期这种变化趋势更加显著。陈巴尔虎旗冬季季长以90年代前期为节点，呈现先增加后减少的趋势。

关键词 陈巴尔虎旗;气候季节;季长分布;Mann-Kendall突变检验

中图分类号：P463 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）09–0070–02

在全球变暖的气候背景下，极端天气气候事件频发，全国各地的气候特征都有所变化。呼伦贝尔草原对气候变化的响应极为明显，近几十年来，除气温、降水等气象因子年际变化的影响，呼伦贝尔草甸草原退化面积达40%[1-3]。本文主要研究陈巴尔虎旗的四季分布型态，以揭示呼伦贝尔草原对气候变化的响应程度。依照3—5月为春季、6—8月为夏季、9—11月为秋季、12月—翌年2月为冬季的常规季节划分方法，并不能准确地分析陈巴尔虎旗四季的分布和变化特征，所以本文以气候季节标准划分陈巴尔虎旗的四季，分析该地区气候季节分布特征和变化规律，为呼伦贝尔市自然科学相关研究提供气候季节背景参考。

1 资料与方法

本文选取呼伦贝尔市（47°N～ 54°N，115°E～127°E）16个气象站1970年1月—2020年1月的02：00、08：00、14：00、20：00共4次日平均气温资料（资料来源于呼伦贝尔市气象局），由于陈巴尔虎旗区域站资料不全，所以本文利用克里金插值法得出呼伦贝尔市四季季长分布，以该分布特征截取陈巴尔虎旗区域为研究内容[4]。

本文在陈巴尔虎旗四季季长及其变化的研究中，以陈巴尔虎旗国家气象观测站为代表站，选取该站点1970年1月1日—至2020年12月31日逐日平均气温（℃）资料。依据《内蒙古自治区地方标准气候季节划分》为参考标准划分四季，即在上半年，5日滑动平均气温≥5 ℃且<20 ℃为春季，5日滑动平均气温≥20 ℃为夏季;在下半年，5日滑动平均气温≥5 ℃且<20 ℃为秋季，5天滑动平均气温<5 ℃为冬季[5]。在陈巴尔虎旗四季季长及年平均气温的突变研究中，本文主要利用Mann-Kendall法进行突变研究，该方法的优点是不需要样本遵循一定的分布规律，且检验结果不受少量异常值的干扰[6]。

2 陈巴尔虎旗的气候季节特征

2.1 陈巴尔虎旗的地理特征和气候类型

陈巴尔虎旗纬度较高，与俄罗斯、蒙古国相交，海拔在500 m以上，以蒙古高平原地形为主，属于中温带半湿润和半干旱大陆性气候。陈巴尔虎旗处于呼伦贝尔草原北部，除东部区域有少量森林外，其余地区基本以草甸草原为主要植被覆盖类型。上述气候和地形因素形成了陈巴尔虎旗独特的四季特征，陈巴尔虎旗四季分明，春季干旱少雨，易发生沙尘、大风等天气，夏季水汽较为充足，昼夜温差较大且对流性天气频繁，秋季较为干旱，但干旱程度优于春季;冬季季长占全年一半以上，且易发生低于-40 ℃的极寒天气。

2.2 陈巴尔虎旗四季常年季长分布特征

本文选取陈巴尔虎旗1991—2020年日平均气温来统计最近3个年代的日平均气温常年值，统计四季季长后得到陈巴尔虎旗常年四季季长分布形态（图1），可以看出，陈巴尔虎旗春季、秋季的季长呈现西少东多的经向分布特征，夏季以陈巴尔虎旗西南部为夏季季长大值区，东部大兴安岭山脉区域存在小部分无夏季区，该区域全年日平均气温的常年值低于20 ℃，与春季与秋季相连，陈巴尔虎旗冬季较为长，常年冬季季长分布形态与夏季相反，陈巴尔虎旗西南部冬季日數低于东北部。上述特征主要受地形、植被覆盖等因素影响，陈巴尔虎旗东部为大兴安岭山脉，森林为主的植被覆盖类型具有保温作用，形成了春季升温缓慢、秋季降温滞后的局地小气候类型。陈巴尔虎旗夏季和冬季季长分布主要呈现纬向分布，陈巴尔虎旗中部和西部以草甸草原为主，对降温和回暖的响应程度较好，因此上述区域夏季纬度越低，日数越多;冬季该区域纬度越高，日数越多。

2.3 陈巴尔虎旗四季季长突变特征

对陈巴尔虎旗1970—2020年日平均气温的常年值进行统计分析，得出陈巴尔虎旗常年气候季节起始日和平均季长。本研究得出，春季起始日在4月21日，常年春季日数为60 d;夏季起始日为6月20日，常年夏季日数为48 d;秋季起始日在8月7日，常年秋季日数为60 d;冬季起始日在10月6日，常年冬季日数为197 d（闰年为198 d）。

利用Mann-Kendall检验方法对陈巴尔虎旗四季季长进行突变检验，春季季长M-K曲线（图2a），整体UF线基本处于0线下方，呈现春季季长减少的变化趋势，UF与UB曲线交点在1970—1972年，表明春季季长突变从20世纪70年代初期开始。夏季季长M-K曲线（图2b），UF线呈现波动上升的趋势，夏季季长在1975年前后呈现由减少到增加的变化趋势，UF线在1975年后值>0，UF与UB曲线在1980年产生交点，且交点通过0.05的显著性检验（U0.05=±1.96），甚至在21世纪00年代初期该UF值通过0.001的显著性检验，这说明陈巴尔虎旗夏季季长在1975年后有增加的趋势，在1980年前后发生突变，陈巴尔虎旗夏季季长显著增加。秋季季长M-K曲线（图2c），秋季M-K突变检验UF曲线整体处于0线以下，UF与UB交点位于20世纪70年代和90年代中期，在80年代～90年代中期UF曲线超过-1.96临界值，上述特征表明陈巴尔虎旗秋季季长呈减少的变化趋势，在20世纪80年代～90年代初期、21世纪00年代中期、21世纪10年代后期呈现的趋势十分显著。在陈巴尔虎旗冬季M-K突变检验中，UF曲线呈波动下降的趋势，UF与UB曲线的交点在21世纪00年代末期～10年代初期，图2d整体表现为陈巴尔虎旗冬季季长在20世纪90年代中期以前呈增加趋势（20世纪80年代前期这种变化更加显著），之后呈减少趋势，21世纪00年代中期发生了突变。

3 结束语

陈巴尔虎旗独特的地形和气候类型决定了对气候变化的响应程度，夏季季长的增加，春季、秋季、冬季的季长不同程度地减少，都直观地表明全球气候变暖加剧，气候的暖干化对呼伦贝尔草原生态资源有更为严重的负面影响。本文以陈巴尔虎旗呼伦贝尔草原为研究对象，研究近年来该地区的季节变化，为气象、农牧、环保、旅游等部门提供气候背景资料，以提高呼伦贝尔市对极端天气气候事件的响应能力。

参考文献

[1] 张志莉.呼伦贝尔草原草地退化的影响因素的统计分析[J].内蒙古大学学报（自然科学版），2020，51（6）：608-614.

[2] 王海梅，刘昊，桑婧，等.呼伦贝尔植被覆盖时空变化特征及其与气候的相关性分析[J].内蒙古大学学报（自然科学版）， 2020， 51（5）：539-547.

[3] 张惜伟，汪季，高永，等.近15年呼伦贝尔沙质草原植被覆盖变化对气候因子的响应[J].草地学报，2018，26（1）：62-69.

[4] 赵静学，郭枝虾，和鑫磊，等.黑河流域气温和降水再分析数据的不确定性评估[J].干旱气象，2019，37（4）：529-539.

[5] 魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京：气象出版社，1999.

[6] 雷·额尔德尼.内蒙古生态历程[M].呼和浩特：内蒙古人民出版社，2012.

责任编辑：黄艳飞