蘇尼特草原雪災時空分布特征

摘 要：利用1961—2018年蘇尼特左旗、蘇尼特右旗和二連浩特市基本氣象站點數據和平均牧草高度數據，依據國家標準GB/T 20482—2017《牧區雪災等級》，對蘇尼特草原雪災進行時空分析。結果表明：（1）1961—2018年，蘇尼特草原雪災發生次數雖呈整體增長趨勢，但不明顯，增速為0.004 0次/a；然而2004—2018年近15年間，雪災發生次數呈減少趨勢，減速為0.021 4次/a。（2）1961—2018年，蘇尼特草原東部雪災發生頻次較高，西部和北部雪災發生頻次較低；2004—2018年近15年間，雪災主要發生于東部的蘇尼特左旗，并且重災和特大災多發地均是蘇尼特左旗。

關鍵詞：蘇尼特草原；雪災頻次；時空分布特征

牧區雪災是指因大范圍積雪掩埋草地植被且持續時間較長，對家畜正常行走和采食造成影響，導致家畜大量掉膘和死亡的一種氣象災害。作為草原牧區面臨的重要氣象災害之一，雪災嚴重阻礙了以畜牧業為主體的草原牧區經濟發展，同時還對牧區人畜安全造成了威脅[1-2]。

蘇尼特草原地處內蒙古中西部、錫林郭勒草原西部，是內蒙古主要草原之一。草原下墊面多為沙漠、戈壁，是典型的荒漠化草原。境內無長年河流，降水少，冬季（11月至次年2月）歷年平均降雪量為蘇尼特左旗8.3 mm、蘇尼特右旗9.8 mm、二連浩特市5.6 mm。雖然歷年平均降雪量少，但是也有一些年份牧區人畜受到了降雪的影響。另外，由于該區域氣象站點數據少、歷年平均牧草高度數據代替歷年實際數據等數據源，研究結論不足以完全反映該區域雪災時空分布特征，有待進一步研究[3-4]。

本研究利用蘇尼特草原區域內3個基本氣象站點數據，計算并分析蘇尼特草原雪災等級，揭示蘇尼特草原歷年雪災時空分布特征。

1 " 資料與研究方法

1.1 "基礎數據

本研究所用數據包括1961—2018年蘇尼特左旗、蘇尼特右旗、二連浩特市基本氣象站逐日降雪量數據、積雪深度數據以及衛星遙感逐日監測積雪覆蓋面積、連續積雪日數和平均牧草高度數據。

1.2 "研究方法

依據GB/T 20482—2017《牧區雪災等級》（見表1）[5]，計算歷年蘇尼特草原積雪掩埋牧草程度、積雪持續日數和積雪面積比，劃分輕災、重災、特大災3種雪災等級，分析蘇尼特草原雪災時空分布特征。

1.3 "指標計算方法

（1）積雪掩埋牧草程度（%）=積雪深度/牧草高度×100%。積雪深度數據來源：利用衛星反演數據與地面監測資料，以數據同化方法獲取蘇尼特地區雪深數據。

（2）積雪持續日數的計算需滿足表1雪災等級標準條件。

（3）積雪面積比計算方法：利用中分辨率成像光譜儀（Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer，MODIS）衛星數據，計算歸一化積雪指數（Normalized Difference Snow Index，NDSI）提取積雪覆蓋地區面積，得到以旗縣為單位計算的積雪覆蓋面積分數（%）[6-8]。

2 " 1961—2018年蘇尼特草原雪災時空分布特征

2.1 "1961—2018年蘇尼特草原雪災時間分布特征

對1961—2018年蘇尼特草原雪災進行時間分布分析可知，1961—2018年的58年間，蘇尼特草原共有28年發生雪災。其中，1961—1970年雪災發生次數為4次，1971—1980年雪災發生次數為3次，1981—1990年雪災發生次數為5次，1991—2000年雪災發生次數為7次，2001—2010年雪災發生次數為5次，2011—2018年雪災發生次數為4次，可見雪災發生次數總體呈增長趨勢，但不明顯，增速為0.004次/a。1967、1977、1985、1992、1993、1999、2002、2009年8年雪災范圍較大，蘇尼特左旗、蘇尼特右旗和二連浩特市均發生了雪災；其余20年雪災范圍較小。按雪災等級劃分，蘇尼特草原輕災共發生12次，2009年輕災范圍最大，蘇尼特左旗、蘇尼特右旗和二連浩特市均發生了輕災；重災共發生7次，其中，1986年和2002年重災范圍較大；特大災共發生9次，其中，1977年特大雪災范圍最大（見圖1）。

圖1 "1961—2018年蘇尼特草原輕災、重災、特大災、雪災范圍趨勢

2.2 "1961—2018年蘇尼特草原雪災空間分布特征

1961—2018年蘇尼特草原各種雪災發生次數如圖2所示。從圖2（a）可以看出，1961—2018年間，東部蘇尼特左旗雪災發生頻次（26次）較高，西部和北部雪災發生頻次（分別為11次、16次）較低。從圖2（b）、2（c）、2（d）雪災等級空間分布來看，輕災空間分布與雪災發生總頻次分布略有不同。輕災發生次數最多的是二連浩特市，為14次；蘇尼特左旗次之，為11次；蘇尼特右旗最少，為9次。重災和特大災的空間分布與雪災發生總頻次空間分布一致，重災和特大災發生頻次較高的仍是蘇尼特左旗，分別為7次、8次；蘇尼特右旗和二連浩特市重災以及特大災發生次數都只有1次。

3 " 2004—2018年（近15年）蘇尼特草原雪災時空分布特征

3.1 "近15年蘇尼特草原雪災時間分布特征

利用2004—2018年蘇尼特左旗、蘇尼特右旗及二連浩特市基本氣象站點數據與牧草高度數據計算積雪掩埋牧草程度和積雪持續日數，得出2004—2018年15年間，蘇尼特草原共有8年發生雪災，分別是2005、2006、2009、2010、2011、2012、2014、2015年，雪災次數呈減少趨勢，減速為0.021 4次/a。2005、2011、2012、2015年發生特大雪災，2014年發生重災，2006、2009、2010年發生輕災，其余年份無雪災，其中，2006年和2009年雪災范圍較大。從雪災等級分析來看，2006年和2009年是輕災且范圍較大，而重災和特大雪災范圍較小（見圖3）。

從雪災發生月份角度分析，蘇尼特地區的雪災多發生在11月、1月，其中，11月發生4次雪災，1月發生3次雪災。特大雪災年雪災起始時間均在11月，并且基本上持續到次年2月，持續時間較長；重災和輕災的起始時間基本在1月，一般持續到2月（見表2）。

3.2 "近15年蘇尼特草原雪災空間分布特征

近15年蘇尼特左旗、蘇尼特右旗、二連浩特市3個站點遭受雪災的次數不完全相同。2004—2018年間，蘇尼特草原雪災主要分布在蘇尼特左旗，占雪災總次數的58.33%；蘇尼特右旗和二連浩特市雪災發生次數基本相同。蘇尼特左旗、蘇尼特右旗、二連浩特市輕災發生次數基本一致；重災和特大災發生頻次較高的仍是蘇尼特左旗，近15年重災發生次數為1次、特大災發生次數為4次；蘇尼特右旗和二連浩特市近15年未發生重災和特大雪災。

4 " 結論

綜上所述，根據國家標準GB/T 20482—2017《牧區雪災等級》，計算蘇尼特草原歷年積雪掩埋牧草程度及積雪持續日數，分析蘇尼特草原歷年雪災時空分布，結果發現：

（1）在時間變化上，蘇尼特草原1961—2018年雪災發生次數雖整體呈增長趨勢，但不明顯，增速為0.004 0次/a。2004—2018年近15年間，蘇尼特草原雪災發生次數呈減少趨勢，減速為0.021 4次/a。從雪災發生月份分析，特大雪災年雪災起始時間均在11月，并且持續時間較長，而重災和輕災起止時間基本在1月至2月。

（2）在空間變化上，1961—2018年，蘇尼特草原東部雪災發生頻次較高，西部和北部雪災發生頻次較低。輕災空間分布與雪災發生總頻次分布略有不同；重災和特大災的空間分布與雪災發生總頻次空間分布基本一致，重災和特大災多發地仍是蘇尼特左旗。2004—2018近15年來，蘇尼特草原雪災主要還是分布在蘇尼特左旗。從雪災等級空間分布來看，蘇尼特左旗、蘇尼特右旗、二連浩特市輕災發生次數基本一致；重災和特大災發生頻次較高的仍是蘇尼特左旗；而蘇尼特右旗和二連浩特市近15年未發生重災和特大雪災。

[參考文獻]

[1]李晨昊，薩楚拉，王牧蘭，等.1961—2016年內蒙古雪災時空分布特征[J].自然災害學報，2019（2）：136-144.

[2]葛海燕.赤峰地區近60年雪災時空分布特征分析[J].農業技術與裝備，2022（1）：146-148.

[3]伊伯樂，楊逸安，李婧，等.呼倫貝爾地區草原火災的時空分布特征規律研究[J].西南林業大學學報（自然科學版），2022（6）：131-139.

[4]李興，李金鳳，陳宏松，等.青海海西地區近41年雪災時空分布特征[J].青海環境，2022（2）：90-95.

[5]徐強，楊鵬程.基于REOF分區的東江流域降水時空分布特征研究[J].吉林水利，2022（11）：7-12.

[6]楊嚴，鄭力行，曹陽，等.鎮江近30年連陰雨時空分布特征及災害的客觀量化評估[J].中文科技期刊數據庫（全文版）自然科學，2021（7）：136-138.

[7]張亞敏，張瑞華，欒振斌.鄂爾多斯市1961年—2018年冰雹時空分布特征[J].內蒙古科技與經濟，2022（12）：71-73.

[8]張學良，王華東，肖鵬峰，等.中國積雪特性時空分布電子地圖集[J].中國科學數據（中英文網絡版），2022（3）：19-32.