長(zhǎng)春市凍土?xí)r空變化特征分析

姚宏偉　解彥維　范婷婷

摘要? ? 利用1961—2018年長(zhǎng)春市6個(gè)地面氣象站的多年凍土資料，分析了長(zhǎng)春市多年凍土平均最大深度、凍結(jié)日期、解凍日期、凍結(jié)日數(shù)和年際變化規(guī)律。結(jié)果表明，58年來(lái)，全市凍結(jié)日期略有推遲，解凍期明顯提前;多年來(lái)最大平均凍土深度的變化呈下降趨勢(shì)，各站的變化趨勢(shì)與全市基本一致。

關(guān)鍵詞? ? 凍土;分布特征;變化趨勢(shì);吉林長(zhǎng)春

中圖分類號(hào)? ? P642.14? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）24-0165-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

凍土層是指當(dāng)溫度降到0 ℃或更低時(shí)，含有水分的土壤凍結(jié)的現(xiàn)象。我國(guó)的凍土分布非常廣泛，受季節(jié)性凍土和多年凍土影響的地區(qū)約占全國(guó)土地總面積的70%[1]。凍土對(duì)氣候變化敏感，溫度變化是凍土的重要影響因素。近幾十年來(lái)，凍結(jié)期推遲、融化期提前、凍結(jié)時(shí)間縮短的現(xiàn)象頻發(fā)。多年凍土的主要轉(zhuǎn)化時(shí)期發(fā)生在20世紀(jì)80年代中期，90年代明顯減少[2-3]。現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)春市凍土?xí)r空變化特征進(jìn)行分析。

1? ? 資料與統(tǒng)計(jì)方法

本文選取1961—2018年長(zhǎng)春市6個(gè)地面氣象觀測(cè)站的凍土觀測(cè)數(shù)據(jù)，選擇各站每年最大凍土深度、58年來(lái)平均值、6個(gè)地點(diǎn)的平均值，統(tǒng)計(jì)時(shí)間為10月至翌年5月。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 凍土深度

2.1.1? ? 站點(diǎn)最大凍土深度和多年平均凍土深度。長(zhǎng)春市凍土的最大凍結(jié)深度受緯度和地形的雙重影響。根據(jù)全市6個(gè)觀測(cè)站的資料，計(jì)算了平均多年凍土深度的最大值，給出了平均多年凍土深度的區(qū)域分布。長(zhǎng)春市區(qū)凍土深度相對(duì)較深，榆樹(shù)達(dá)140 cm，向北向南依次轉(zhuǎn)淺，九臺(tái)、雙陽(yáng)較淺，分別為125、122 cm。

2.1.2? ? 全市平均凍土最大深度及年際、年代際變化。長(zhǎng)春市多年凍土的深度在2月底和3月初達(dá)到最大值。全市多年平均凍結(jié)深度131 cm，年平均凍結(jié)深度最大169 cm，出現(xiàn)在1969年;最小深度95 cm，出現(xiàn)在1989年。全市凍土平均最大深度在20世紀(jì)80年代中后期出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，并從1988年開(kāi)始明顯變淺。在此之前，年平均凍土的最大深度大于或接近多年平均深度，后期大部分年平均深度小于多年平均深度。

隨著氣候變暖，平均凍土的最大深度趨淺，在20世紀(jì)60年代和70年代，超過(guò)140 cm，80年代為137 cm，90年代為117 cm。各站點(diǎn)平均凍土深度的年代際變化趨勢(shì)基本相同，略有差異。農(nóng)安、雙陽(yáng)在20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)00年代呈加深趨勢(shì)，90年代達(dá)到最低點(diǎn)。

2.2? ? 凍土穩(wěn)定凍結(jié)日期

長(zhǎng)春市土壤穩(wěn)定性凍結(jié)時(shí)間在11月中旬，由北向南逐漸推遲，穩(wěn)定凍結(jié)日期波動(dòng)較大，略有提前趨勢(shì)。多年平均穩(wěn)定凍結(jié)日為11月13日，最早為2002年10月29日，最晚為1994年11月26日，年際之間最大差異為15 d。多年來(lái)，各縣（市）的平均穩(wěn)定冰期差異較大。農(nóng)安、九臺(tái)、德惠等地的凍結(jié)日較早，為11月9—11日。長(zhǎng)春、雙陽(yáng)、榆樹(shù)在11月15—18日。全市平均穩(wěn)定凍結(jié)日期的年代際變化不大，21世紀(jì)10年代最早，在11月10日;70年代最晚，在11月16日。

2.3? ? 凍土完全解凍日期

長(zhǎng)春市從5月上中旬開(kāi)始，地表出現(xiàn)白天融化和夜晚凍結(jié)的現(xiàn)象，5月底凍土幾乎完全解凍，全市多年平均解凍日為5月11日。年平均解凍日最早為4月24日（1988年），最晚為5月31日（1968年）。1992年開(kāi)始，全市的凍土提前解凍，之前比多年平均解凍期晚，之后比多年平均解凍期早。九臺(tái)、長(zhǎng)春、雙陽(yáng)較早，在5月上旬;榆樹(shù)、農(nóng)安、德惠在5月中旬;全市5月中旬，各站點(diǎn)的平均融冰期逐漸提前[4]。

2.4? ? 凍土凍結(jié)日數(shù)

凍土凍結(jié)日數(shù)是指從土壤穩(wěn)定凍結(jié)至土壤完全解凍的累計(jì)天數(shù)。長(zhǎng)春市多年凍土凍結(jié)日數(shù)總體呈縮短趨勢(shì)。多年來(lái)全市平均凍結(jié)日數(shù)為184 d，最長(zhǎng)日數(shù)為203 d（1969年）、最短日數(shù)為163 d（1998年）。1991年以前，凍土年平均日數(shù)大部分高于多年平均日數(shù)，1991年以后，凍土年平均日數(shù)大部分低于多年平均日數(shù)。北方地區(qū)凍土平均凍結(jié)日數(shù)>180 d，長(zhǎng)春和雙陽(yáng)地區(qū)多年凍土平均凍結(jié)日數(shù)<180 d，不同站點(diǎn)之間最大相差為16 d。長(zhǎng)春市平均凍結(jié)日數(shù)在20世紀(jì)90年代最少，為177 d，20年代次之，為181 d，其他年代凍結(jié)日數(shù)均穩(wěn)定在184～188 d之間。

3? ? 結(jié)論

（1）長(zhǎng)春市多年凍土的時(shí)空變化與氣候變化趨勢(shì)基本一致，即隨著氣候變暖，特別是冬季變暖，導(dǎo)致凍土變淺，土壤凍結(jié)日期推遲，解凍日期提前。

（2）全市凍土平均深度存在明顯的年代際變化。隨著氣候變暖，平均凍土的最大深度趨淺。

（3）長(zhǎng)春市土壤穩(wěn)定凍結(jié)時(shí)間一般在11月中旬，略趨于提早。多年平均穩(wěn)定凍結(jié)日期為11月13日，農(nóng)安、九臺(tái)、德惠為11月9—11日，長(zhǎng)春、雙陽(yáng)、榆樹(shù)為11月15日—18日。

（4）長(zhǎng)春5月上中旬開(kāi)始出現(xiàn)解凍，5月底凍土基本完全解凍，全市多年平均解凍日期在5月11日，全市的平均解凍日期從1992年開(kāi)始提前，九臺(tái)、長(zhǎng)春、雙陽(yáng)較早，在5月上旬，榆樹(shù)，農(nóng)安、德惠在5月中旬，全市平均解凍期在5月中旬，各站點(diǎn)的平均解凍日期逐漸提前。

（5）長(zhǎng)春市凍結(jié)天數(shù)總體呈縮短趨勢(shì)。全市多年平均日數(shù)為184 d，而北部站點(diǎn)平均冰凍日數(shù)較長(zhǎng)（>180 d），長(zhǎng)春和雙陽(yáng)的平均凍結(jié)日數(shù)<180 d。

4? ? 參考文獻(xiàn)

[1] 陳博，李建平.近50年來(lái)中國(guó)季節(jié)性凍土與短時(shí)凍土的時(shí)空變化特征[J].大氣科學(xué)，2008，32（3）：432-443.

[2] 劉小寧，李慶祥.我國(guó)最大凍土深度變化及初步解釋[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2003，14（3）：299-308.

[3] 王生廷，盛煜，吳吉春，等.祁連山大通河源區(qū)凍土特征及變化趨勢(shì)[J].冰川凍土，2015，37（1）：27-37.

[4] 晏曉英，王冬妮，袁福香.吉林省近52年凍土?xí)r空變化特征[J].氣象災(zāi)害防御，2018，25（4）：46-50.