格尔木地区50年来冻土变化特征分析.pdf

收稿日期：作者简介：都占良（），男，青海湟中人，副高级工程师，主要从事综合观测工作。：通讯作者：曾国云（），男，青海互助人，工程师，主要从事综合观测工作。：格尔木地区 年来冻土变化特征分析都占良，许学莲，李淑萍，李向涛，马秀兰，增国云青海省格尔木市气象局，青海 格尔木 摘 要：利用格尔木地区 年冻土资料分析年和四季冻土变化特征。结果表明：格尔木地区年最大冻土深度总体呈不明显减小趋势。呈现下降上升下降上升四个阶段。春季最大冻土深度总体呈增加趋势，未通过显著性检验。秋季和冬季最大冻土深度均呈减小趋势，秋季通过 的显著性检验，冬季未通过显著性检验。冻土日数逐年呈减少趋势，年后冻土日数减少明显。春、秋、冬季平均气温从 年逐年代升高，导致各年代冻土深度、冻土日数也逐年代减少。冻土初日逐年代推迟，冻土终日逐年代际提前。关键词：最大冻土深度；冻土日数；变化特征；格尔木地区中图分类号：文献标志码：文章编号：（）冻土是土壤在土层温度处于 或以下时因有水分而冻结的状况。季节性冻土对农业生产、建筑工程等领域影响很大，其变化能反映出地表热力的变化，也是气候变化的重要敏感指示器。以往对冻土的研究得出了很多结论：叶殿秀等研究了近 年来青海省玉树州地区的最大冻土深度，发现其有很明显的阶段性变化特征，线性变化趋向不显著；秦永忠等分析近 年玛沁地区冻土的变化特征，得出温度的上升是导致玛沁县冻土退化的主要原因，此外，冻土期间降水量的减少也不利于土壤的冻结；汪青春等研究青藏高原冻土时指出气候变暖已导致冻土面积减少、下界上升等情况。格尔木市属典型的高原大陆性气候，冻土一般出现在 月至次年 月。因此，研究格尔木地区季节性冻土的变化特征有着积极意义，分析结果为今后格尔木地区农业区与冻土有关的研究以及合理布局当地农业生产、充分利用农业气候资源等提供重要的参考依据，可对格尔木地区农业生产、道路城建、优势作物高产优质高效生产等提供科技支撑。材料和方法资料来源于格尔木国家基准气候站（东经、北纬，海拔高度为）年冻土观测相关数据；选用 的冻土最大深度、冻土日数、冻土发生季节及冻土初终日数等数据，运用数理统计等方法分析冻土的年、季变化特征。结果与分析 格尔木地区最大冻土深度的年际变化、年代际变化由图 可知，年格尔木地区年最大冻土深度总体呈减小趋势，气候倾向率为（），未通过显著性检验，说明冻土减小趋势并不明显。冻土深度最大值为，出现在 年；最小值为，出现在 年和 年。最大冻土变化大致呈现四个阶段，年呈波动下降阶段，年呈波动上升阶段，年呈波动下降阶段，年呈波动上升阶段。年、年、年大多数年份年最大冻土深度均大于 平均值（）；年、年年最大冻土深度均小于 平均值。从年代际变化来看（表），格尔木地区平均最大冻土深度 世纪 年代、年代和 年代分别为、和，均大于 青海环境 第 卷第 期（总第 期）年 月平均值，年代出现最大值；世纪 年代、世纪 年代分别为 和，均小于 平均值，世纪最初十年出现最小值。图 年格尔木地区年最大冻土深度年际变化 格尔木地区最大冻土深度季节变化由图 可知，年格尔木地区春季最大冻土深度总体呈增加趋势，气候倾向率为（），未通过显著性检验，说明最大冻土深度增加趋势并不明显。最大冻土深度平均值为，最大值为，出现在 年，最小值为，出现在 年。秋季和冬季最大冻土深 度 均 呈 减 小 趋 势，气 候 倾 向 率 分 别 为（）和（），秋季通过 的显著性检验，冬季未通过显著性检验。秋季最大冻土深度平均值为，最大值为，出现在 年，年、年未出现冻土。冬季最大冻土深度平均值为，最大值为，出现在 年，最小值为，出现在 年和 年。图 年格尔木地区春季、秋季和冬季最大冻土深度年际变化 冻土日数的年际变化、年代际变化由图 可知，年格尔木地区冻土日数逐年呈减少趋势，年之后这一趋势尤其明显。近 中格尔木地区共出现冻土日数，年平均冻土日数为。冻土日数最多年份出现在 年为，冻土日数最少年份出现在 年为。从图中可以看出，年、年冻土出现日数，属冻土出现日数较多年份；年、年冻土出现日数，属冻土出现日数较少年份。年后冻土日数减少明显。从年代际变化来看（表），格尔木地区平均冻土日数 世纪 年代为，世纪 年代为，世纪 年代为，世纪最初十年为，世纪第二个十年，为，呈减少增多减少的趋势。世纪 至 年代冻土日数均比 平均日数长，世纪第二个十年平均冻土日数比 平均日数缩短。综上所述，冻土深度和日数的减少与气温升高有直接的关系。图 年格尔木地区冻土日数年际变化格尔木地区 年来冻土变化特征分析 都占良，许学莲，李淑萍，李向涛，马秀兰，增国云 表 年格尔木地区各年代平均最大冻土深度、冻土日数、秋冬春季平均气温年代最大深度 冻土日数 春季气温 秋季气温 冬季气温 气温变化对冻土的影响由表 可知，春、秋、冬季平均气温从 年逐年代升高，导致各年代冻土深度、冻土日数也逐年代减少。年冬季平均气温较 年降低了，而秋季和春季却升高了，与之相应的冻土最大深度比 年增加了，但因秋、春季的升温，冻土的持续日数比 年代有明显的减少态势，尤其是秋季的持续日数减少得最明显达。近 中，年最大冻土深度达到或超过 以上的次数共出现 次，其中 月出现 次占，月出现 次占。这是因为气温连续降低是最大冻土深度出现的主要原因。冻土初日和终日的年际、年代际变化掌握冻土初、终日期的变化情况，不仅对农田水利建设极有帮助，也对建筑、地下管道工程、道路修建等有很高的参考价值。统计结果表明，近 来格尔木地区冻土初日最早发生在 月 日（年），初日最晚发生在 月 日（年）；冻土终日最早发生在 月 日（年），冻土终日最晚发生在 月 日（年）；最长初终间日数为 （年 月 日年 月 日），最短初终间日数为 （年 月 日 年 月 日）。由表 可知，平均冻土初日逐年代际推迟，年以后平均冻土初日比 年以前推迟了；平均冻土终日逐年代际提前，年以后平均冻土终日比 年以前提前了。年冻土初终间日数振荡变化，年以后冻土初终间日数比 年以前明显缩短，尤其是 年后冻土初终间日数比 平均日数减少。表 年格尔木地区各年代年平均初日、终日、初终间日数年代初日终日初终间日数 结论（）年格尔木地区年最大冻土深度总体呈不明显减小趋势。冻土深度最大值为，出现在 年；最小值为，出现在 年和 年。最大冻土深度变化大致呈现下降上升下降上升四个阶段。平均最大冻土深度 世纪 年代出现最大值，世纪最初十年出现最小值。（）年格尔木地区春季最大冻土深度总体呈增加趋势，未通过显著性检验。秋季和冬季最大冻土深度均呈减小趋势，秋季通过 的显著性检验，冬季未通过显著性检验。（）年格尔木地区冻土日数逐年呈减少趋势，年之后这一趋势尤其明显。青海环境 第 卷第 期（总第 期）年 月 年、年冻土出现日数，属冻土出现日数较多年份；年、年冻土出现日数，属冻土出现日数较少年份。年后冻土日数减少明显。春、秋、冬季平均气温 年逐年代升高，导致各年代冻土深度、冻土日数也逐年代减少。（）年格尔木地区冻土初日最早发生在 月 日（年），初日最晚发生在 月 日（年）；冻土终日最早发生在 月 日（年），冻土终日最晚发生在 月 日（年）。最长初终间日数为，最短初终间日数为。冻土初日逐年代际推迟，冻土终日逐年代际提前。参考文献：叶殿秀，赵珊珊，孙家民近 多年青海玉树冻土变化特征分析长江流域资源与环境，（）：秦永忠，边秀珊近 年玛沁地区冻土的气候变化及特征分析青海环境，（）：汪青春，李林，李栋梁，等青海高原多年冻土对气候增暖的响应高原气象，（）：刘小宁，李庆祥我国最大冻土深度变化及初步解释应用气象学报，（）：陈博，李建平近 年来中国季节性冻土与短时冻土的时空变化特征大气科学，（）：马明涛，杨桂华，周仲华青藏高原风火山地区冻土变化分析干旱区地理，（）：孔祥良，张金同，郗兴文，等临清季节性冻土变化规律分析安徽农业科学，（）：詹红霞，邱辉 年伊犁河谷冻土分析沙漠与绿洲气象，（）：（上接第 页）通过以上数据的对比差异分析发现，旧站探测环境受到严重破坏后对气象观测要素造成了影响，而新站的观测数可避免探测环境被破坏，新站的观测资料更具有代表性、准确性，更符合西宁地区的气候特点。参考文献：孙嘉楠，左湘文，张磊，等浅谈气象探测环境的现状及保护措施南方农机，（）：司林静，韩乾，陈小霞宁阳县新旧气象站各气象要素对比分析农业与技术，（）：马祖胜，钟伟雄，廖津，等河源气象站搬迁造成气象数据差异的原因广东气象，（）：王海珍凉城气象站站址迁移同期观测资料对比分析农业与技术，（）：司林静，韩乾，陈小霞 年宁阳县新旧气象站各层地温比较农技服务，（）：仇巧玲临河气象观测站迁移对气象要素的影响分析内蒙古气象，（）：格尔木地区 年来冻土变化特征分析 都占良，许学莲，李淑萍，李向涛，马秀兰，增国云