興安盟索倫鎮(zhèn)空氣溫度與淺層地溫函數(shù)關(guān)系

李艷君

本文利用1958～2018年內(nèi)蒙古興安盟索倫鎮(zhèn)60年年平均空氣溫度與淺層0厘米至20厘米耕作層溫度資料，分析出了空氣溫度與耕作層0厘米至20厘米的函數(shù)關(guān)系。結(jié)果表明：0至20厘米封地溫與空氣溫度呈線性關(guān)系，可以利用空氣溫度預(yù)報值來預(yù)測0至20厘米土壤耕作層地溫，以便更好地指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活。

索倫鎮(zhèn)位于內(nèi)蒙古科爾沁右翼前旗北部，地處內(nèi)蒙古高原與松遼平原的過渡區(qū)，屬于中溫帶半干旱大陸性季風氣候。由于西部為大興安嶺主脊線，東部為松遼平原，地表植被由次生林到草地，是林業(yè)、牧業(yè)、農(nóng)業(yè)結(jié)合的過度帶。四季分明，氣候寒冷干旱，冬季漫長寒冷，春季干旱多風，夏季溫熱短促，降水集中，雨熱同季。無霜期較短，日照充足，降水量偏少，蒸發(fā)量大。隨著氣候變暖，索倫鎮(zhèn)氣候也隨之有相應(yīng)的變化。在實際預(yù)報中，僅提供了空氣溫度的預(yù)報，未提供土壤耕作層0至20厘米的地溫預(yù)報，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，地溫的預(yù)報值對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的指導(dǎo)意義更重要，本文選用興安盟索倫國家基準氣候站1958—2018年60年平均空氣溫度與淺層0厘米至20厘米耕作層溫度資料，分析索倫鎮(zhèn)空氣溫度與淺層耕作層地溫的函數(shù)關(guān)系，以便預(yù)測土壤耕作層溫度提供科學依據(jù)，更好地發(fā)揮氣象指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活的作用。

一、平均空氣溫度

索倫鎮(zhèn)1958～2018年空氣平均溫度為2.7℃，呈上升趨勢，平均每10年增加0.25℃。最高年份為2007年4.2℃，最低年份為1976年1.2℃，相差3.0℃，見圖。

二、土壤淺層地溫

1、地表0厘米地溫

索倫鎮(zhèn)1958～2018年地表0厘米平均地溫為14.7℃，地溫變化曲線呈上升趨勢。最高年份為2000年21.8℃，最低年份為1961年4.8℃，相差17.0℃。0厘米地溫變化的年際曲線關(guān)系式

Y=（9E-07）X5-0.0001X4+0.0055X3-0.1149X2+1.4012X+9.2487（R2=0.7003），其中Y為年平均地溫度數(shù)，X為年份。

2、厘米地溫

索倫鎮(zhèn)1958～2018年5厘米平均地溫為14.7℃，呈上升趨勢。最高年份為2000年21.8℃，最低年份為1961年4.8℃，相差17.0℃。5厘米地溫變化的年際曲線關(guān)系式

Y=（9E-07）X5-0.0001X4+0.0055X3-0.1149X2+1.4012X+9.2487（R2=0.7003），其中Y為年平均地溫度數(shù)，X為年份。

3、10厘米地溫

索倫鎮(zhèn)1958～2018年10厘米平均地溫為14.4℃，呈上升趨勢。最高年份為2000年21.1℃，最低年份為2018年4.9℃，相差16.2℃。10厘米地溫變化的年際曲線關(guān)系式

Y=（9E-07）X5-0.0001X4+0.0053X3-0.1139X2+1.4185X+8.7897（R2=0.6981），其中Y為年平均地溫度數(shù)，X為年份。

4、15厘米地溫

索倫鎮(zhèn)1958～2018年15厘米平均地溫為14.0℃，呈上升趨勢。最高年份為2000年20.3℃，最低年份為2018年4.8℃，相差15.5℃。15厘米地溫變化的年際曲線關(guān)系式

Y=（9E-07）X5-0.0001X4+0.0052X3-0.1115X2+1.3492X+8.9856（R2=0.7026），其中Y為年平均地溫度數(shù)，X為年份。

5、20厘米地溫

索倫鎮(zhèn)1958～2018年20厘米平均地溫為13.6℃，呈上升趨勢。最高年份為2000年19.7℃，最低年份為1962年2.0℃，相差17.7℃。20厘米地溫變化的年際曲線關(guān)系式

Y=（7E-07）X5-（9E-05）X4+0.0039X3-0.0833X2+1.0971X+9.3334（R2=0.6658），其中Y為年平均地溫度數(shù)，X為年份。

6、0-20厘米年平均地溫變化。索倫鎮(zhèn)1958～2018年平均0-20厘米地溫數(shù)據(jù)詳見表。0厘米與5厘米歷年平均地溫度數(shù)一致，并以0-5厘米平均地溫14.7℃最高，以20厘米13.6℃最低。

7、空氣溫度與0至20厘米地溫函數(shù)關(guān)系

①空氣溫度與0厘米地溫關(guān)系Y0=19.52-1.83X1

②空氣溫度與5厘米地溫關(guān)系Y5=19.52-1.83X1

③空氣溫度與10厘米地溫關(guān)系Y10=18.96-1.73X1

④空氣溫度與15厘米地溫關(guān)系Y15=18.41-1.67X1

⑤空氣溫度與2厘米地溫關(guān)系Y20=17.93-1.61X1

上述式中X1為空氣溫度，Y0為地表0厘米地溫、Y5為地表5厘米地溫、Y10為地表10厘米地溫、Y15為地表15厘米地溫、Y20為地表20厘米地溫。

綜上所述，通過對索倫鎮(zhèn)1958～2018年60年年平均空氣溫度與淺層0厘米至20厘米耕作層溫度資料分析出了得出：空氣平均溫度為2.7℃，呈上升趨勢，平均每10年增加0.25℃;地表0厘米平均地溫為14.7℃，5厘米平均地溫為14.7℃，10厘米平均地溫為14.4℃，15厘米平均地溫為14.0℃，20厘米平均地溫為13.6℃，且地溫變化曲線呈上升趨勢。年平均地溫以0-5厘米最高，以20厘米最低。0厘米與5厘米變化趨勢一致。空氣溫度與耕作層0厘米至20厘米地溫存一定函數(shù)關(guān)系，可以利用空氣溫度預(yù)報值來預(yù)測0至20厘米土壤耕作層地溫，以便更好地指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活。

（作者單位：137709內(nèi)蒙古興安盟科右前旗索倫國家基準氣候站）