黑龍江省氣候?qū)方ㄔO(shè)的影響研究

祖顯威

(黑龍江農(nóng)墾建工路橋有限公司，黑龍江 哈爾濱 150001)

1 黑龍江省的氣候特點

黑龍江省地處我國東北部，屬溫帶、寒溫帶大陸季風(fēng)氣候，南北跨越10個緯度，東西跨越14個經(jīng)度，地形復(fù)雜，溫差較大。

2 黑龍江省溫度對公路的影響

黑龍江省位于我國最北部，地理坐標為43°22′～53°24′，東經(jīng)121°13′～135°。我省所處緯度相對全國其他省份最高，始終是太陽高度角最小的省份。緯度位置還制約著晝夜長短的變化，日照時間的長短受其影響較大。而日照時間的長短另一個重要影響因素，就是影響一個地區(qū)獲得太陽輻射能的多少。

冬季，太陽直射點會向南半球偏移，致使北半球各地出現(xiàn)白晝時間短夜晚時間長的現(xiàn)象，而且緯度越高，白晝越短。在冬季，晝短夜長現(xiàn)象最為明顯的地區(qū)就是黑龍江，白天日照時間相對南方各省市明顯偏少。受太陽高度角不同的影響造成不同省區(qū)之間的冬季太陽輻射總量具有明顯差異，與之帶來的影響是，冬季輻射能支出大于收入的現(xiàn)象，輻射平衡值為負值。太陽高度角最小，白晝最短，這就從根本上決定了黑龍江省冬季氣候極端嚴寒的特點。

夏季，太陽直射點會向赤道以北偏移，致使北半球各地出現(xiàn)白晝時間長夜晚時間短的現(xiàn)象，而且白晝時間向北呈現(xiàn)遞增趨勢。地表獲得的太陽輻射能，會隨著長晝對太陽高度角對太陽輻射能的抵消，得到一定的補償。因此，太陽輻射總量在夏季不會受到較大影響，同南方各省相差無幾，這就使黑龍江省夏季氣溫普遍較高。

黑龍江省年太陽總輻射分布?？梢悦黠@看出我省太陽輻射分布具有明顯的地域性。其特征為年太陽總輻射量一般在4 300～4 900 MJ/m2之間，松嫩平原及東南部總輻射較多，在4 600 MJ/m2以上，三江平原和伊春地區(qū)、大興安嶺地區(qū)總輻射少于4 600 MJ/m2。

黑龍江省各地太陽總輻射不僅具有較強的區(qū)域差異性，季節(jié)性差異也是十分明顯，特別是冬季和夏季之間的差異更為突出。以佳木斯近10年的數(shù)據(jù)為例進行說明，見表1。

表1 佳木斯冬季和夏季各月日照、太陽總輻射比較

佳木斯冬季3各月日照百分率高于全年的平均值，夏季3個月的日照百分率低于全年平均值。但是，由于夏季白晝特別長，冬季白晝特別短，因此，夏季3個月的日照時數(shù)遠遠多于冬季3個月，前者約為全年總?cè)照諘r數(shù)的28.1%，后者則不足全年總?cè)照諘r數(shù)的20.4%。佳木斯夏季3個月的太陽輻射總量，差不多相當于冬季3個月的2.7倍。這說明我省太陽總輻射在季節(jié)分配上嚴重不均衡。

課題組收集并匯總哈爾濱與全國其他幾個重要城市一月和七月的平均氣溫，見表2。

表2 幾個重要城市1月和7月平均氣溫的對比/℃

對比表2中的溫度數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，黑龍江省1年內(nèi)熱量分配的極不均衡現(xiàn)象，在全國是最突出的，冬季與夏季氣溫相差之大，超過其它任何省區(qū)。

從表2中可以看出，哈爾濱1月同7月平均氣溫相差42 ℃以上，幾乎為廣州的3倍，甚至比深居在亞洲大陸中部的烏魯木齊的年溫差還要大。

黑龍江省跨越緯度達10以上，南北相距1 120 km，為了省內(nèi)氣候分布特征，對我省東部地區(qū)(A)和西部地區(qū)(B)的代表城市的幾項熱量指標進行調(diào)研。每組中的3個地點都位于自南向北的不同緯度，結(jié)果如3表所示。

表3說明，不論是西部地區(qū)還是東部地區(qū)，所列各項數(shù)據(jù)都顯示出一個共同的規(guī)律，即隨著維度的增加，全年日照時數(shù)、太陽總輻射量、年平均氣溫均呈遞減趨勢。

表3 黑龍江省幾項熱量指標東部和西部比較

此外，雖然氣溫在一年內(nèi)緯向遞變的趨勢是一致的，但是，不同的季節(jié)遞變的幅度卻有很大的差異?？偟膩碚f，冬季氣溫隨緯度增高而遞減的幅度最大，春季和秋季遞減的幅度介于冬、夏之間。如表4所示。

表4 各季節(jié)代表月份的太陽總輻射(kcal/cm2)

為了更清晰的了解我省各地間的溫度差異，對我省典型城市1990～2010年20年間的月平均氣溫進行分析，結(jié)果如5表所示。

從表5可以看出，我省各地的月平均氣溫存在較大的差異。隨著緯度的增加，同一月份，牡丹江與漠河之間，月平均最高氣溫差值可達13.8 ℃。

表5 黑龍江省典型城市月均氣溫/℃

3 黑龍江省降水對公路的影響

同樣，由于黑龍江省面積廣大，東西相距達到930 km，因此，不同經(jīng)度的地區(qū)，受夏季風(fēng)影響的強度也有很大差別，這樣，就造成了降水量空間分布上的東西差異，如表6所示。

表6 年降水量的東西變化

從表6中可以看出，各城鎮(zhèn)的維度、地形大體相當，降水量呈現(xiàn)自東向西遞減的特點。

4 結(jié) 論

綜合上述調(diào)研結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，我省各代表城市的太陽輻射、溫度及降水量均有顯著地差異。各地不同季節(jié)的溫度變化幅度值有明顯的差異。隨著緯度的增加，同一月份，牡丹江與漠河之間，月平均最高氣溫差值可達13.8 ℃。通過對我省氣候的調(diào)研發(fā)現(xiàn)：以緯度由高到低的順序，黑龍江省以大興安嶺、伊春地區(qū)最為寒冷，地下存在多年凍土帶與島狀凍土，對公路建設(shè)危害較大；公路材料受嚴寒天氣影響，凍脹現(xiàn)象最為突出。