近50年內(nèi)蒙古鄂爾多斯市2月降雪時(shí)空變化特征分析

孫玉

摘 要 選用內(nèi)蒙古鄂爾多斯市近50年（1967—2018年）2月降雪資料，運(yùn)用克里金插值、線性趨勢(shì)、滑動(dòng)t檢驗(yàn)等方法分析鄂爾多斯市2月降雪時(shí)空變化特征。結(jié)果表明鄂爾多斯市2月降雪呈自東南向西北逐漸減少的特征，降雪圍繞多年平均值波動(dòng)較大，在不同的年代又表現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)，整體上呈緩慢增加趨勢(shì)，持續(xù)多雪的階段不超過3年，2月降雪的概率較小，突變信號(hào)在近50年表現(xiàn)微弱，在2006年和2016年以后降雪增多。

關(guān)鍵詞 降雪;線性趨勢(shì);突變;滑動(dòng)t檢驗(yàn)

中圖分類號(hào)：P426.63 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.26.078

鄂爾多斯市地處內(nèi)蒙古自治區(qū)西南部，位于黃河幾字彎河套腹地，是內(nèi)蒙古自治區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展強(qiáng)市，氣候類型為中溫帶大陸性季風(fēng)氣候。冬季2月北面受西伯利亞高壓和極地冷空氣的影響，結(jié)合南邊孟加拉灣、西太平洋的暖濕水汽輸送，有可能導(dǎo)致暴雪災(zāi)害的發(fā)生[1]。因此研究2月鄂爾多斯市降雪特征對(duì)于交通運(yùn)輸以及設(shè)施農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)等方面具有重要的意義。尤其近幾年來鄂爾多斯2月降雪連續(xù)偏多，特別是2017年2月降雪較歷年同期偏多3～10倍，為1961年以來歷史降雪第一位，給交通出行帶來明顯影響，導(dǎo)致鄂托克前旗和鄂托克旗部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)牧戶受災(zāi)，共造成經(jīng)濟(jì)損失29.1萬(wàn)元。近年來，關(guān)于內(nèi)蒙古降雪異常的成因分析已經(jīng)做了很多研究[2-3]?；诖?，利用統(tǒng)計(jì)分析等方法[4]，揭示近50年時(shí)間尺度上，鄂爾多斯地區(qū)2月降雪的時(shí)空變化特征。

1 資料與方法

選用內(nèi)蒙古氣象信息中心整編的鄂爾多斯市1967—2018年2月平均降雪無缺測(cè)數(shù)據(jù)資料，采用1981—2010年30年平均作為氣候平均值。運(yùn)用克里金插值[5]、線性趨勢(shì)等方法分析近50年鄂爾多斯市2月降雪變化趨勢(shì)及其顯著性，用滑動(dòng)t檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)序列是否存在突變特征。

2 鄂爾多斯市降雪變化空間特征

根據(jù)11個(gè)氣象臺(tái)站實(shí)測(cè)資料，計(jì)算各臺(tái)站自1967年以來的平均降雪量，空間插值結(jié)果如圖1所示。2月平均降雪量呈自東南向西北逐漸減少的特征;準(zhǔn)格爾旗和東勝區(qū)降雪量4.0 mm以上，而杭錦旗的伊和烏素只有不到2.5 mm。造成這種空間差異的主要原因不僅受緯度帶的約束，同時(shí)地形也對(duì)其具有制約作用。鄂爾多斯市地勢(shì)呈西北高、東南低、中部隆起，海拔高度在1 000～

1 500 m。西北部地區(qū)受西伯利亞冷高壓影響顯著，東南部有高脊的阻擋，越山后的氣流多為干燥空氣且下沉作用明顯，因而降雪稀少;東南部主要受東亞大槽和季風(fēng)影響，同時(shí)受到地形抬升作用，降雪量相對(duì)豐富。

3 降雪年際變化趨勢(shì)及特征

從鄂爾多斯市近50年來的2月平均降雪曲線和線性回歸趨勢(shì)線可以看出（圖2），鄂爾多斯市平均降雪量為2.63 mm，整體呈緩慢增加趨勢(shì)，變化幅度為每10年增加0.04 mm，但未通過0.05的信度檢驗(yàn)。另外一個(gè)顯著特征是2月降雪量圍繞多年平均值波動(dòng)較大，降雪最多的年份出現(xiàn)在2017年，為17.60 mm，較歷年同期偏多近6倍;降雪最少的年份出現(xiàn)在2013年，2月降雪量為零。按降雪量年際變化過程（圖3）來看，鄂爾多斯市近50年2月降雪分為降雪豐年時(shí)段和降雪枯年時(shí)段（連續(xù)期3年或以上）：三個(gè)顯著的降雪豐年時(shí)段即1976—1979年、1988—1991年、2014—2017年，持續(xù)多雪的階段不超過3年;一個(gè)降雪枯年時(shí)段即1999—2006年。

同時(shí)2月降雪在不同年代又表現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)，由表1可以看出除1990—2000年是減少趨勢(shì)外（減小的速率為-0.352 mm·a-1），其他年代都是增加的變化趨勢(shì)，尤其進(jìn)入2010年以后，降雪增加的趨勢(shì)最為顯著，變化幅度為每10年增加1.438 mm;其次是1967—1979年，變化幅度為每10年增加0.689 mm;1980—1989年和2001—2009年增加的趨勢(shì)有所緩慢，變化幅度為每10年增加0.201 mm和0.152 mm。

4 月內(nèi)變化特征

從降雪量月內(nèi)分布來看，鄂爾多斯市2月降雪主要集中在下旬，降雪量為1.46 mm，占全月總量的43.4%，上旬和中旬降雪相當(dāng)，分別為0.91 mm和1.00 mm，占全月降雪的27.0%和29.6%。同時(shí)各地上中下旬波動(dòng)變化較接近，各地降雪的月內(nèi)變異不明顯。但是北部和南部波動(dòng)變異有差異，北部地區(qū)變異系數(shù)上、中、下旬大部分都達(dá)到了2以上，這說明北部地區(qū)2月降雪波動(dòng)明顯，其中伊和烏素月內(nèi)波動(dòng)明顯大于其他地區(qū)。南部大部分地區(qū)變異系數(shù)上、中、下旬在2以下，波動(dòng)相對(duì)較小。另外2月全市降雪的概率較小，只有3.1%～7.5%（表略）。

5 突變檢驗(yàn)

利用滑動(dòng)t檢驗(yàn)方法對(duì)鄂爾多斯市1967—2018年2月平均降雪距平百分率進(jìn)行突變檢驗(yàn)，給定顯著性水平α=0.05，tα均為0.7。從滑動(dòng)t檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量曲線（圖4）看出，自1967年以來7年滑動(dòng)和12年滑動(dòng)t統(tǒng)計(jì)量有兩處均超過0.5顯著性水平，分別是2006年和2016年，兩處都是負(fù)值，氣候過程發(fā)生了突變，這說明2月降雪在2006年和2016年以后顯著增多。

6 結(jié)論

1）鄂爾多斯市2月降雪呈自東南向西北逐漸減少特征。準(zhǔn)格爾旗和東勝區(qū)降雪量在4.0 mm以上，而杭錦旗的伊和烏素只有不到2.5 mm。

2）近50年來鄂爾多斯市2月平均降雪量圍繞多年平均值波動(dòng)較大，在不同的年代又表現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)，整體上呈緩慢增加趨勢(shì)，但未通過0.05的信度檢驗(yàn)。有三個(gè)顯著的降雪豐年時(shí)段即1976—1979年、1988—1991年、2014—2017年，持續(xù)多雪的階段不超過3年;一個(gè)降雪枯年時(shí)段即1999—2006年。

3）鄂爾多斯市2月全市降雪的概率較小，只有3.1%～7.5%，主要集中在下旬，占全月總量的43.4%，北部地區(qū)2月降雪波動(dòng)明顯，南部大部地區(qū)變異系數(shù)上、中、下旬波動(dòng)相對(duì)較小，2月降雪突變信號(hào)在近50年表現(xiàn)微弱，在2006年和2016年以后降雪增多。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王冀，何麗燁，張雪梅.華北農(nóng)牧交錯(cuò)帶冬季降雪時(shí)空變化特征[J].地理學(xué)報(bào)，2007，45（36）：105-117.

[2] 李喜倉(cāng)，王冀，楊晶.內(nèi)蒙古東部牧區(qū)極端降雪變化特征及其成因[J].地理學(xué)報(bào)，2013，11（7）：253-260.

[3] 馬清霞，李彰俊，李金田.內(nèi)蒙古地區(qū)冬季降雪異常年與北半球月平均500 hPa環(huán)流特征分析[J].內(nèi)蒙古氣象，2002，12（2）：12-18.

[4] 魏鳳英.現(xiàn)代氣候統(tǒng)計(jì)診斷預(yù)測(cè)技術(shù)[M].北京：氣象出版社，1999.

[5] 王平.基于地理信息系統(tǒng)的自然災(zāi)害區(qū)劃的方法研究[J].北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2000（3）：410-416.

（責(zé)任編輯：趙中正）