山東省濱州市凍土分布與變化特征分析

摘要利用濱州市1981～2010年7個站點地面氣象觀測記錄中的凍土資料，對濱州市地面凍結日期、解凍日期、凍結日數及最大凍土深度的時空分布進行分析。結果表明，近30年來全市土壤開始凍結日期呈現不同程度的推遲；全市土壤完全解凍日期年代間呈波動變化，且變化幅度均小于開始解凍日期變化幅度，總體趨勢是20世紀90年代提前于80年代，近10年較90年代卻有所推遲；平均最大凍土深度分成北部大值區、南部次大、中部最小3個區域，90年代平均深度小于80年代，近10年除惠民外，其余縣區均有不同程度的加深趨勢；陽信、惠民、濱城、博興、鄒平年極端最大凍土深度均呈減小的趨勢，而沾化年極端最大凍土深度呈增加的趨勢，但增加的幅度不明顯。

關鍵詞凍結日期；解凍日期；凍土深度變化；濱州市

中圖分類號S161文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）23-07927-01

作者簡介劉路花（1978-），女，山東濱州人，工程師，從事地面測報、預報氣象服務、農業氣象服務工作。

收稿日期20140630濱州市位于黃河下游、魯北平原，現轄濱城區、惠民、陽信、無棣、沾化、博興、鄒平六縣一區。北鄰渤海，是山東的北大門。地處117°32′～118°09′E、36°52′～37°45′N，海拔高度相差較大。南部鄒平縣測站是7縣區中海拔最高的一個；濱城區次之，惠民縣、陽信縣、博興縣、無棣縣較低，沾化縣在7縣區中海拔最低。根據歷史資料統計，全市極端最低氣溫為-17.3～-22.2 ℃，出現在12月～翌年2月。隨著全球氣候變暖，濱州市氣溫也出現了升高的趨勢，尤其是冬季氣溫升高幅度更為明顯，凍土的氣候特征隨之發生相應的變化。筆者利用濱州市1981～2010年7個站點地面氣象觀測記錄中的凍土資料，對濱州市地面凍結日期、解凍日期、凍結日數及最大凍土深度的時空分布進行分析。

1資料與方法

1.1資料選取所用凍土資料為濱州市除陽信外6個站的1981～2010年歷年地面氣象觀測記錄。陽信縣站點類別1990～1998年改為了一般輔助站，不觀測凍土，故陽信縣觀測記錄具有不連續性，凍土資料分1981～1989、1999～2010年2個階段。

1.2分析方法

1.2.1相對標準差。為了分析各站最大凍土深度的相對變動程度，計算了各站最大凍土深度相對標準差（又稱為離差系數或變差系數）[1]。它是標準差與平均值的比值，即CV=s，式中，s為該站最大凍土深度的標準差，為該站1981～2010年逐年最大凍土深度的平均值。

1.2.2線性傾向方法。為了分析最大凍土深度的變化趨勢，使用線性傾向估計方法[2]，用xi表示逐年最大凍土深度，用ti表示與xi一一對應的逐年年份，建立xi與ti之間的一元線性回歸方程，即xi=a+bti（i=1，2，…，n），式中，回歸系數b表示最大凍土深度的趨勢傾向，b>0說明隨時間t增加x呈上升趨勢，b<0說明隨時間t增加x呈下降趨勢，同時b值的大小反映上升或下降的速率。

2結果與分析

2.1地面土壤開始凍結日期分析從可以看出，濱州市20世紀80年代平均凍結日期為11月1日，90年代平均凍結日期為11月9日，而濱州市進入21世紀平均凍結日期為11月23日。因此濱州市地面開始凍結日期變化幅度還是很大的，且年代間均呈推遲的趨勢。

1981～2010年濱州市土壤開始凍結日期年代變化

區域20世紀80年代20世紀90年代21世紀以來無棣縣10-3011-0711-19沾化縣11-0211-0811-21陽信縣10-3011-0711-25濱城區10-3011-1011-24惠民縣11-0211-1111-23博興縣10-3011-1211-25鄒平縣10-3011-1111-25

2.2土壤完全解凍日期分析從可以看出，濱州市20世紀80年代平均解凍日期為3月20日， 90年代平均解凍日期為3月2日， 21世紀以來平均解凍日期為3月7日，提前于80年代卻推遲于90年代。另外濱州市凍土開始結束日期的空間分布也是呈規律性的，土壤開始凍結的平均日期從北向南逐漸推遲，而土壤完全解凍日期從北向南逐漸提前趨勢，即地面開始凍結早的地區解凍相應較晚一些。因為北邊縣區瀕臨渤海，冬季冷空氣南下過程中，對北部縣區的影響大于南部縣區，造成的降溫幅度也是北部大于南部。

1981～2010年濱州市土壤開始解凍日期年代變化

區域20世紀80年代20世紀90年代21世紀以來無棣縣03-2003-1703-11沾化縣03-2102-2603-08陽信縣03-2302-2603-09濱城區03-1703-0303-09惠民縣03-2702-2803-06博興縣03-1702-2602-27鄒平縣03-1502-2503-04

2.3平均最大凍土深度北部無棣縣31 cm、沾化縣33 cm、陽信縣33 cm，中部惠民縣26 cm、濱城區25 cm、博興縣25 cm，南部鄒平28 cm；各站累年平均最大凍土深度自北向南分