小五臺山自然保護區氣候特征初步分析

甄 偉，張愛軍，左萬星

（河北小五臺山國家級自然保護區，河北 蔚縣 075700）

小五臺山自然保護區氣候特征初步分析

甄 偉，張愛軍，左萬星

（河北小五臺山國家級自然保護區，河北 蔚縣 075700）

利用小五臺山自然保護區山澗口溝山神廟灘自動氣象站3a的觀測資料，分析了該地區溫度、濕度、雨量、大氣壓強和輻射等氣象要素的季節變化特征。結果表明：該區具有氣溫日較差和年較差較大的氣候特點，年均氣溫為7.87℃，氣溫季節變化中降溫率高于升溫率；年降水總量高，達728.48mm；平均相對濕度季節變化過程分布與年變化基本與氣溫的季節變化一致，與降水量分布一致；大氣壓強變化分布主要受季節變化過程影響，與相對濕度呈現反向關系；月均總輻射強度夏季明顯高于冬季，5月出現最大值，與大氣所含水汽、天空云量、下墊面性質等因素有關。

小五臺山；氣候特征；氣象要素

小五臺山自然保護區位于河北省西北部，地處燕山、恒山、太行山三大山脈交匯地帶，植被垂直分布明顯[1]。該區氣候屬暖溫帶大陸季風型山地氣候。具有雨熱同季、冬長夏短、四季分明、夏季晝夜溫差大等特點。觀測氣象資料，是深入分析氣候特征與植被特征關系的前提，對于預測我國暖溫帶植被對氣候變化的響應有十分重要的意義[2-3]。由于條件限制，缺乏系統的進行過該區氣候變化方面的觀測和研究，常規氣象資料短缺嚴重。2010年國家林業局批復建立小五臺山森林生態系統定位研究站，在此基礎上，在山澗口溝山神廟灘建立一座自動氣象站，為研究該區氣候變化提供基本設備并奠定基礎。

1 數據來源

2013年初，在小五臺山保護區山澗口溝山神廟灘（40毅0憶16.5義N，115毅3憶28.0義E，海拔1370m）架設了一臺自動氣象站，該氣象站配有溫濕度傳感器、大氣壓強傳感器、雨量筒等。本文采用該氣象站2013～ 2015年采集到的溫度、相對濕度、雨量、大氣壓強和輻射等氣象資料，初步分析小五臺山地區年度氣候特征。

2 結果分析

2.1 氣溫

小五臺山地區冬長夏短，氣溫較低，年、日溫差較大，寒暑變化劇烈。1月為最冷月，平均氣溫為-6.39℃，7月為最暖月，平均氣溫為20.65℃；月平均最高、最低氣溫與平均氣溫的季節變化一致，春季升溫快，秋季降溫也快，氣溫季節變化中升溫幅度最大發生在3～4月，4月比3月月平均氣溫上升8.88℃，降溫幅度最大發生在10～11月，11月比10月平均氣溫下降9.32℃，降溫率高于升溫率，秋溫低于春溫，秋季9～11月份比春季3～5月份月平均氣溫低1.37℃，氣溫月際變化大，尤其是春秋過渡季節最為明顯。

小五臺山地區的氣溫變化見圖1。小五臺山地區年平均溫度為7.87℃，月平均溫度低于0℃的月份有3個；3a內最高與最低氣溫分別為33.60℃和-25.80℃；月平均日較差最大值為12.78℃，出現在4月，最小值為7.30℃，出現在12月，變化幅度達5.48℃。氣溫年較差為27.04℃，平均日較差為10.43℃，氣溫日較差與年較差的比值為0.39，表明該區氣候具有日較差和年較差較大的氣候特點。

圖1 小五臺山地區月氣溫的變化

2.2 相對濕度

小五臺山地區相對濕度變化見圖2。年平均相對濕度為48.47%，相對濕度在3～5月份最低，最低值為29.06%，3～5月平均濕度為35.06%，較年平均相對濕度低13.41個百分點，7～9月份有明顯的升高，最高值為58.14%，出現在9月份。7～9月平均濕度為57.70%，較年平均相對濕度高9.23個百分點，9月之后開始下降，年變幅為29.08個百分點。

圖2 小五臺山地區相對濕度變化

2.3 降水量

小五臺山地區降水量變化見圖3。該區年降水總量為728.48mm，1～7月份降水量逐月增加，7月份增至最大值后逐月減少。春季3～5月降水量為132.83mm；秋季9～11月為159.60mm；降水主要集中在5～9月，為638.53mm，占全年總降水量的87.65%，這與小五臺山自然保護區所處的東亞大陸性季風氣候中的溫帶亞干旱區相關。

圖3 小五臺山地區降水量變化

2.4 氣壓

小五臺山地區氣壓變化見圖4。1～6月氣壓逐月降低，除10月基本與9月持平外，6～12月逐月升高。年均氣壓953.1hPa；12月平均氣壓最高，為970.9hPa；6月份平均氣壓最低，為940.4hPa。

圖4 小五臺山地區大氣壓強變化

2.5 總輻射

到達地面的太陽輻射有兩部分：一是太陽直接輻射：太陽以平行光線的形式直接投射到地面上；一是散射輻射：經過散射后自天空投射到地面上，兩者之和稱為總輻射，即到達地面的太陽輻射[4]。太陽高度角和太陽透明度是影響太陽輻射的兩個最主要的因子[5]。

小五臺山地區總輻射變化見圖5。該區月均總輻射強度的變化有明顯的季節性，夏季明顯高于冬季，5月出現最大值，為383.6W/m2，最小值為69.6W/m2，出現在12月。年總輻射達256.4W/m2，總輻射在1～5月逐月上升，7～12月逐月下降；4～8月份太陽輻射最強，達364.5W/m2，利于林木的生長。

圖5 小五臺山地區太陽總輻射變化

3 結論和討論

3.1 結論

小五臺山地區具有日較差和年較差較大的氣候特點，1月為最冷月，7月為最暖月，月平均最高、最低氣溫與平均氣溫的季節變化一致，春季升溫快，秋季降溫也快，氣溫季節變化中升溫幅度最大發生在3～4月，降溫幅度最大發生在10～11月，降溫率高于升溫率，秋溫低于春溫，氣溫月際變化大，尤其是春秋過渡季節最為明顯。該區平均相對濕度在3～5月份最低，7～9月份有明顯的升高，9月之后開始下降，季節變化過程分布與年變化基本與氣溫的季節變化一致，冬季低而夏季高，與該區降水量分布一致。該區年降水總量高，1～7月逐月增加，7月增至最大值后逐月減少，降水主要集中在5～9月，這與小五臺山自然保護區所處的東亞大陸性季風氣候中的溫帶亞干旱區相關。該區大氣壓強1～6月逐月降低，除10月基本與9月持平外，6～12月逐月升高，其變化分布主要受季節變化過程影響，冬季高而夏季低，與相對濕度呈現反向關系。該區月均總輻射強度的變化有明顯的季節性，夏季明顯高于冬季，5月出現最大值，最小值出現在12月，與大氣所含水汽、天空云量、下墊面性質等因素有關[5]。4～8月份太陽輻射最強，利于林木的生長。

3.2 討論

通過對山澗口溝山神廟灘氣象因子2013～2015年連續監測，得到了連續完整的觀測數據，真實記錄了小五臺山地區氣候因子數據，并反映了其氣候特征。但是無論是從數據積累量還是從數據觀測樣點考慮，觀測到的數據對于分析小五臺山地區的氣候特征過于單薄，在以后的工作中，還應在連續監測的同時，不斷增加監測樣點以涵蓋小五臺山地區不同地理位置、不同海拔高度的生態系統類型，從而在地理位置、海拔高度和監測時間3個不同監測維度來分析小五臺山地區的氣候變化，為保護區的可持續發展提供科學指導。

［1］侯學煜.中國自然地理：植物地理（下冊）［M］.北京：自然科學出版社，1988.

［2］于澎濤，劉鴻雁，崔海亭.小五臺山北臺林線附近的植被及其與氣候條件的關系分析［J］.應用生態學報，2002，13（5）：523-528.

［3］于澎濤，劉鴻雁.小五臺山北臺北坡植被垂直帶的表土花粉及其氣候意義研究［J］.北京大學學報（自然科學版），1997，33（4）：475-484.

［4］游慶龍，康世昌，田克明，等.青藏高原念青唐古拉峰地區氣候特征初步分析［J］.山地學報，2007，25（4）：497-504.

［5］周淑貞.氣象學與氣候學（第三版）［M］.北京：高等教育出版社，1997：28-65.

Preliminary Analysis on the Climatic Characteristics of Xiaowutai Mountain Nature Reserve

ZHEN Wei，ZHANG Ai-jun，ZUO Wan-xing
（Hebei Xiaowutaishan National Nature Reserve，Weixian,Hebei 075700）

This paper analysed the seasonal variation of temperature,humidity,precipitation,atmospheric pressure,radiation and other meteorological factors with the three years data of automatic weather observation in Xiaowutai mountain nature reserve. The results show that:the area has a climate characteristics of both large daily and annual temperture range,with an average annual temperature of 7.87℃.The cooling rate is higher than the heating rate in the seasonal variation of air temperature.The annual precipitation is high up to 728.48mm.The seasonal variation process distribution and annual variation of the average relative humidity are consistent with the seasonal variation of air temperature and the precipitation distribution.Variation distribution of the atmospheric pressure is mainly affected by seasonal changes process,in a inverse relationship with the relative humidity.The average monthly total radiation intensity in summer was significantly higher than in winter,with a maximum value in May,ralating to the water vapor in atmosphere,cloud amount,nature of the underlying surface and other factors.

Xiaowutai mountain;Climatic Characteristics;Meterologica element

S759.9

A

1002-3356（2016）04-0048-03

2016-06-13

甄偉（1986-），女，碩士，林業工程師，研究方向：森林生態。