淺析烏拉特草原地區(qū)的降水特征變化

張雁飛

(巴彥淖爾市臨河區(qū)氣象局，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000)

內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市草原牧區(qū)主要分布在烏拉特中旗和烏拉特后旗。烏拉特中旗位于巴彥淖爾市西北部，北與蒙古國交界，東與包頭市為鄰，南與烏拉特前旗、五原縣、臨河區(qū)、杭錦后旗相依，西連烏拉特后旗。烏拉特后旗位于巴彥淖爾市西北部，北與蒙古國接壤，西與阿拉善盟為鄰，東接烏拉特中旗草原。烏拉特草原深居內(nèi)陸，遠(yuǎn)離海洋，地處高原，地域遼闊。氣候差異很大，具有高原寒暑劇變的特點(diǎn)，屬大陸性干旱氣候區(qū)，降雨量少蒸發(fā)量大。表現(xiàn)為四季分明，夏季短促，雨量集中，晝夜溫差大；春季干燥多風(fēng)；秋季溫和涼爽；冬季漫長，冬春少雨雪。

分析降水氣象要素的分布特征、時(shí)空變化規(guī)律對牧草生長發(fā)育的影響具有重大意義。利用科學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法對巴彥淖爾市草原牧區(qū)近60年來的降水氣象資料進(jìn)行分析評估，得出草原氣候變化規(guī)律，對政府草原管理部門的管理和決策提供重要的參考和支持。

1 資料與方法

通過查閱烏拉特后旗腹地的海力素氣象站(1971-2019年)和烏拉特中旗氣象站(1960～2019年)多年氣象資料，采用線性回歸的分析方法，分析了該區(qū)域的降水的年際變化特征及變化規(guī)律。

1.1 年降水量變化特征

將兩站年降水量變化列入下圖。

從兩站的年降水量(圖1)來看，兩站年降水量均呈增加趨勢。中旗最多的年降水量為443.7 mm(2012年)，60年平均降水量為206.2 mm，高于平均值的有25年，從年代平均分析上看，20世紀(jì)60年代平均降水量為191.3 mm，20世紀(jì)70年代平均降水量為223.9 mm，20世紀(jì)80年代平均降水量為182.4 mm，20世紀(jì)90年代平均降水量為201.9 mm，21世紀(jì)00年代平均降水量為212.2 mm，21世紀(jì)10年代平均降水量為225.4 mm。20世紀(jì)60年代和80年代降水量特征相似[1]，平均降水量屬于降水偏多。

圖1 年降水量變化趨勢(兩站)

海力素年降水量為237.8 mm(1977年)，49年平均降水量為mm高于平均值的有18年。20世紀(jì)70年代平均降水量為131.7 mm，80年代平均降水量為97.2 mm，90年代平均降水量為154.1 mm，21世紀(jì)00年代平均降水量為138.6 mm，21世紀(jì)10年代平均降水量為152.7 mm。80年代平均降水量偏少沒有達(dá)到100 mm。兩站中，海力素降水上升趨勢最大，烏中旗略小，年降水量變率均較大。

1.2 季降水量變化特征

海力素春季歷年平均降水量為18.9 mm，夏季歷年平均降水量為87.8 mm，秋季歷年平均降水量為23.9 mm，冬季歷年平均降水量為4.3 mm。

中旗春季歷年平均降水量為24.4 mm，夏季歷年平均降水量為138.0 mm，秋季歷年平均降水量為39.6 mm，冬季歷年平均降水量為4.3 mm。從四季平均降水量變化來看，夏季降水最多，秋季次之，冬季最少只有4.3 mm。

1.3 各季節(jié)不同量級降水日數(shù)變化

將兩站四季歷年不同量級年平均降水日數(shù)列入表1。

表1 各季節(jié)不同量級降水年平均日數(shù)變化

從表1可看出，降水日數(shù)最多的是夏季，其次是秋季和春季，最少的是冬季，與降水量分布一致；降雨日數(shù)最多的是小雨，最少的是暴雨，也就是說，雨量越大，降水日數(shù)越少。從兩地降雨日數(shù)來看，中到大雨日數(shù)則是中旗多；除冬季外，春夏秋季小雨日數(shù)也多，而說明中旗降水量主要集中在中雨以上的降水中，有效性較強(qiáng)。

1.4 連續(xù)無降水日數(shù)變化

1.4.1 最長連續(xù)無降水日數(shù)變化

統(tǒng)計(jì)兩站逐年最長無降水日數(shù)，繪入圖2。

圖2 最長連續(xù)無降水日數(shù)

從圖2看出。最長連續(xù)無降水次數(shù)兩站均呈減少趨勢。烏中旗最長日數(shù)123 d(1985年)；海力素111 d(1993年)，其他年份均在40～60 d左右。

1.4.2 3～9月≥20日無降水日數(shù)

統(tǒng)計(jì)兩站3～9月平均每間隔10年≥20日的無降水日的平均日數(shù)繪入表2。

表2 各年代3～9月≥20天無降水日次數(shù)

從表2看出，兩站 3～9月≥20日無降水日數(shù)均呈波浪下降的趨勢。次數(shù)頻率一年中達(dá)到4次的海力素有2年(1981年和2017年)；烏中旗只有1年(1965年)。出現(xiàn)0次的海力素有3年(1975年、1991年和2015年)，烏中旗有6年(1964年、1985年、1991年、2000年、2003年和2019年)，其他年份頻率主要在1～2次居多。

1.5 ≥10 mm降水初日變化規(guī)律

牧草返青時(shí)間的確定是農(nóng)牧民播種、收割、放牧的重要依據(jù)，返青的早晚也是牲畜膘情好壞的影響因素之一?；诖耍_定草原區(qū)牧草返青時(shí)間、生長特征及其與氣象因子的關(guān)系對合理利用草地、保護(hù)和恢復(fù)退化草地具有重要指示意義。

烏拉特草原是干旱地區(qū)，多年觀測資料表明，牧草返青主要限制因子是降水，牧草返青與10 mm降水初日有直接關(guān)系，當(dāng)出現(xiàn)10 mm以上降水時(shí)，牧草會迅速返青。因此，統(tǒng)計(jì)分析10 mm降水初日變化規(guī)律對分析牧草返青，安排牧業(yè)生產(chǎn)有著重要意義。

將兩站 ≥10 mm降水出現(xiàn)日期列入表3。

表3 ≥10 mm降水出現(xiàn)日期

從表3中可以得出：烏中旗出現(xiàn)≥10 mm降水中，平均出現(xiàn)日期在6月中旬，最早在3月下旬，最晚在7月下旬；海力素出現(xiàn)≥10 mm降水中，平均出現(xiàn)日期在6月下旬，最早在4月下旬，最晚在9月中旬；

烏中旗年降水量較多，其≥10 mm初日也較早；兩站≥10 mm初日變化較大，最早和最晚初日達(dá)4個月之久。變化大，嚴(yán)重影響了草原生態(tài)環(huán)境的改善和牧業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

2 結(jié)論與討論

(1)海力素年降水量上升趨勢加大，烏拉特中旗略小；年降水量變率均較大。四季降水變化規(guī)律為：春季與冬季一致，兩站均上升；夏季海力素上升，烏拉特中旗站下降；秋季兩站均上升。

(2)夏季降水日數(shù)最多，其次是秋季和春季，最少的是冬季，與降水量分布一致；降雨日數(shù)最多的是小雨，最少的是暴雨。

(3)最長連續(xù)無降水日數(shù)兩站均呈減少趨勢，在40～60 d左右居多。

(4)兩站 3～9月≥20日無降水日數(shù)均呈下降的趨勢。次數(shù)頻率海力素多，烏拉特中旗少。

(5)烏拉特中旗年降水量較多，其≥10 mm初日也較早，海力素較晚?！?0 mm初日變化較大，最早和最晚初日達(dá)4個月之久。

氣候條件與牧草的產(chǎn)量高低關(guān)系密切，降水量的多少以及季節(jié)分配是制約牧草產(chǎn)量的主導(dǎo)因素。希望本文對于 1960～2019 年的巴彥淖爾市草原地區(qū)降水特征變化氣象數(shù)據(jù)的相關(guān)統(tǒng)計(jì)與分析，得出的降水變化規(guī)律與結(jié)果能對未來分析烏拉特草原地區(qū)的牧草生產(chǎn)和決策起到參考作用[2]。