近50年內蒙古鄂爾多斯市2月降雪時空變化特征分析

孫玉

摘 要 選用內蒙古鄂爾多斯市近50年（1967—2018年）2月降雪資料，運用克里金插值、線性趨勢、滑動t檢驗等方法分析鄂爾多斯市2月降雪時空變化特征。結果表明鄂爾多斯市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較大，在不同的年代又表現出不同的變化趨勢，整體上呈緩慢增加趨勢，持續多雪的階段不超過3年，2月降雪的概率較小，突變信號在近50年表現微弱，在2006年和2016年以后降雪增多。

關鍵詞 降雪;線性趨勢;突變;滑動t檢驗

中圖分類號：P426.63 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.26.078

鄂爾多斯市地處內蒙古自治區西南部，位于黃河幾字彎河套腹地，是內蒙古自治區經濟發展強市，氣候類型為中溫帶大陸性季風氣候。冬季2月北面受西伯利亞高壓和極地冷空氣的影響，結合南邊孟加拉灣、西太平洋的暖濕水汽輸送，有可能導致暴雪災害的發生[1]。因此研究2月鄂爾多斯市降雪特征對于交通運輸以及設施農業經濟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，導致鄂托克前旗和鄂托克旗部分鄉鎮農牧戶受災，共造成經濟損失29.1萬元。近年來，關于內蒙古降雪異常的成因分析已經做了很多研究[2-3]。基于此，利用統計分析等方法[4]，揭示近50年時間尺度上，鄂爾多斯地區2月降雪的時空變化特征。

1 資料與方法

選用內蒙古氣象信息中心整編的鄂爾多斯市1967—2018年2月平均降雪無缺測數據資料，采用1981—2010年30年平均作為氣候平均值。運用克里金插值[5]、線性趨勢等方法分析近50年鄂爾多斯市2月降雪變化趨勢及其顯著性，用滑動t檢驗方法檢驗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11個氣象臺站實測資料，計算各臺站自1967年以來的平均降雪量，空間插值結果如圖1所示。2月平均降雪量呈自東南向西北逐漸減少的特征;準格爾旗和東勝區降雪量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，同時地形也對其具有制約作用。鄂爾多斯市地勢呈西北高、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影響，同時受到地形抬升作用，降雪量相對豐富。

3 降雪年際變化趨勢及特征

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，變化幅度為每10年增加0.04 mm，但未通過0.05的信度檢驗。另外一個顯著特征是2月降雪量圍繞多年平均值波動較大，降雪最多的年份出現在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段和降雪枯年時段（連續期3年或以上）：三個顯著的降雪豐年時段即1976—1979年、1988—1991年、2014—2017年，持續多雪的階段不超過3年;一個降雪枯年時段即1999—2006年。

同時2月降雪在不同年代又表現出不同的變化趨勢，由表1可以看出除1990—2000年是減少趨勢外（減小的速率為-0.352 mm·a-1），其他年代都是增加的變化趨勢，尤其進入2010年以后，降雪增加的趨勢最為顯著，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年增加的趨勢有所緩慢，變化幅度為每10年增加0.201 mm和0.152 mm。

4 月內變化特征

從降雪量月內分布來看，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，分別為0.91 mm和1.00 mm，占全月降雪的27.0%和29.6%。同時各地上中下旬波動變化較接近，各地降雪的月內變異不明顯。但是北部和南部波動變異有差異，北部地區變異系數上、中、下旬大部分都達到了2以上，這說明北部地區2月降雪波動明顯，其中伊和烏素月內波動明顯大于其他地區。南部大部分地區變異系數上、中、下旬在2以下，波動相對較小。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

利用滑動t檢驗方法對鄂爾多斯市1967—2018年2月平均降雪距平百分率進行突變檢驗，給定顯著性水平α=0.05，tα均為0.7。從滑動t檢驗統計量曲線（圖4）看出，自1967年以來7年滑動和12年滑動t統計量有兩處均超過0.5顯著性水平，分別是2006年和2016年，兩處都是負值，氣候過程發生了突變，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。準格爾旗和東勝區降雪量在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較大，在不同的年代又表現出不同的變化趨勢，整體上呈緩慢增加趨勢，但未通過0.05的信度檢驗。有三個顯著的降雪豐年時段即1976—1979年、1988—1991年、2014—2017年，持續多雪的階段不超過3年;一個降雪枯年時段即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2月降雪波動明顯，南部大部地區變異系數上、中、下旬波動相對較小，2月降雪突變信號在近50年表現微弱，在2006年和2016年以后降雪增多。

參考文獻：

[1] 王冀，何麗燁，張雪梅.華北農牧交錯帶冬季降雪時空變化特征[J].地理學報，2007，45（36）：105-117.

[2] 李喜倉，王冀，楊晶.內蒙古東部牧區極端降雪變化特征及其成因[J].地理學報，2013，11（7）：253-260.

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

[4] 魏鳳英.現代氣候統計診斷預測技術[M].北京：氣象出版社，1999.

[5] 王平.基于地理信息系統的自然災害區劃的方法研究[J].北京師范大學學報（自然科學版），2000（3）：410-416.

（責任編輯：趙中正）