辽宁西部地区冻土深度特征变化

为了给工农业生产及冻土研究提供依据,利用气候倾向率及相关分析等方法,分析辽西半干旱区冻土持续期、冻土最大深度变化特征以及对气候变暖的响应。结果表明,在气候变暖环境下,冻土封冻始期变化平缓;冻土层化通日期存在提前趋势,近10年比20世纪60年代提前7 d;冻土持续期缩短不明显;冻土最大深度明显变浅,每10年变浅4.1 cm,近10年比20世纪60年代变浅12 cm。气温、地面温度及降水量对冻土最大深度影响显著,冻土最大深度与气温存在线性关系,气温每升高1℃冻土最大深度将变浅5.74 cm。冻土层变浅有利于工农业生产,同时也有利于病虫越冬和界限北移,对防虫防疫不利。     

辽西季节性冻土特征及融化过程对气候变化的响应

为了开展地温监测和冻土融化深度预报业务,利用辽宁西部气象观测资料,运用相关系数和线性回归等方法,分析冻土变化特征、冻土融化过程,以及气象要素对冻土深度变化的影响,并建立其地温与气温、冻土融化过程与正积温相关模型.结果表明,辽宁西部稳定冻土期在11月中旬至翌年3月下旬,冻土最大深度呈逐年变浅趋势,倾向率为-5.4 cm/10 a;结冻日期推后,倾向率为2.0 d/10 a;化通日期提前,倾向率为-1.5 d/10 a;冻土融化期在3月中旬至4月上旬,冻土融化速率在3.1～4.0 cm/d.冻土最大深度与气温、地面温度及降水量显著相关.11月至翌年2月气温每升高1℃冻土最大深度变浅5.7 cm.气温与地温、正积温与冻土融化深度具有显著的线性关系;其中,气温与10 cm地温线性方程历史回代拟合率在96％以上;正积温与冻土融化深度线性方程历史回代拟合率在94％以上.线性方程可作为模型预测预报春季地温、冻土融化深度.     

长治市气候与冻土的变化特征分析

应用长治市11个气象观测站近40年（1971—2010年）气温、平均冻土深度、最大冻土深度、浅层（5~20 cm）冻土封解冻资料,采用统计对比聚类法分析气候变暖与冻土的气候变化特征。结果表明,长治气候变暖较为明显,年际线性趋势增温率为0.30℃/10 a。随着冬季气候的变暖,平均冻土深度与最大冻土深度均趋向变浅。在冬春、秋冬2个转换期气候变暖的前提下,浅层冻土的平均冻结终日与始日分别显现出提前和推后,意味着浅层土壤封冻期的缩短。     

1989—2018年静宁县气候变化特征分析

利用静宁县气象观测站1989—2018年各月平均气温、年极端最高和最低温度、降水、日照时数、年最大冻土深度数据,用线性回归法对近30年气候变化进行分析。结果表明,30年年平均温度为8.1℃,气温以气候倾向率为0.298℃/10 a的速率升高,年极端最高和最低温度变化趋势与气温的变化保持一致;近30年年平均降水为436.6 mm,降水年际增多趋势比较显著,气候倾向率为27.81 mm/10 a;日照时数以气候倾向率125.22 h/10 a的速率呈减少趋势;年最大冻土深度以气候倾向率为1.386 cm/10 a的速率增加,但趋势不显著。     

静宁县1989-2018年气候变化特征分析

利用静宁县气象观测站1989-2018年各月平均气温、年极端最高和最低温度、降水、日照时数、年最大冻土深度数据,用线性回归法对近30年气候变化进行分析。结果表明,30年平均温度为8.1℃,气温以气候倾向率为0.298℃ /10a的速率变暖,年极端最高和最低温度变化趋势与气温的变化保持一致。近30年年平均降水为436.6mm,降水年际增多趋势比较显著,气候倾向率为26.625mm /10a;日照时数的变化趋势和降水相反,以气候倾向率为125.22h/10a的速率呈减少趋势;年最大冻土深度以气候倾向率为1.386d/10a增加,但趋势不显著。     

临清季节性冻土变化规律分析

利用临清市1981～2010年的冻土观测资料,分析了近30年临清季节性冻土的变化情况。结果表明,全市历年平均最大冻土深度和冻土日数变化总体上呈减少趋势,但2000年以后较前20年略有增加的趋势;冻土发生有明显的季节性变化,主要发生在冬季,占全年的91.3%,夏季无冻土;冻土的月变化明显,其中1月冻土最大深度和冻土日数最多,出现次数分别占73.3%、40.0%;冻土的冻结日期推迟,融化日期提前,冻结持续期缩短;气温升高是导致冻土深度和冻土日数减少的最主要因素。     

朝阳霜期设施农业气候资源变化分析

根据朝阳县霜期设施农业的特点,结合地方气候条件,分析霜期农业气候资源变化趋势,为霜期农业顺利发展提供气象技术。结果表明．霜期总辐射平均为54．56KJ／m^2,气候倾向率为-0．835KJ／（m^2·10a）,历年霜期总辐射趋势减少4．68KJ／m^2;霜期日照时数平均为1528h,气候倾向率为-41．021h／10a,趋势减少230h;霜期平均气温为0．1℃,气候倾向率为0．527℃／10a,趋势升高2．9℃。霜期阴天日数趋势减少2．9d,冻土深度趋势变浅27cm。气温升高热量资源增加,阴天日数和冻土深度趋势减少和变浅,可节省设施农业能源消耗。光能资源趋势下降警示人们要注意光资源的变化。低温、积雪和大风灾害天气是霜期设施农业的防御重点。     

东北地区冻土的时空变化特征

本文收集并整理了东北地区143个气象站有冻土观测记录以来的冻土数据资料,分析了东北地区冻土深度的时空变化及其分布特征。结果表明,东北地区冻土深度表现为随纬度升高而递增,即纬度越高冻土越深。从各年代100 cm和150 cm冻深线来看,冻土呈明显变浅趋势,且越高纬冻土退化越为严重。在气候变暖的情况下,20世纪70年出现极端最大冻土深度的气象站最多,90年代没有气象站出现极端最大冻土,21世纪00年代、10年代仍有极端最大冻结深度出现,且10年代较00年代出现的站点偏多,说明即使气候变暖但是极端情况仍然出现,且可能有愈加严重趋势。平均气温与最大冻土深度变化存在明显的负相关,即随着气候变暖,冻土期缩短、冻土初日推迟、翌年冻土消融日提前的现象。东北地区除黑龙江最北端为多年冻土区外,其余地区均为季节性冻土区。     

海流图地区冻土特征

文章利用乌拉特中旗海流图站1980~2016年的冻土观测资料,分析了海流图土壤年最大冻结深度特征。结果表明:37年来,海流图土壤冻结年最大深度日期分布全部出现在2月,并且从2005年开始出现最大冻土深度明显变浅的趋势;本文还针对冻土深度长期变化趋势进行了气候学M-K检验,分析了37年来的极大冻土深度及出现日期,多年平均冻土深度;按4个层次分析了1~20cm浅层冻土的冻结初日和终日在不同日期的出现频率,计算出在不同保证率下的冻结初日和终日。     

长春市近50年冻土变化特征分析

对长春市1981年~2010年冻土观测资料整理和分析的基础。分析了长春市冻土分布的季节变化、冻土深度的空间变化,以及封冻日期和化通日期的变化,同时也分析了最大冻土深度的时间变化特征。结果表明:长春市为季节性冻土区,冻土期在10月至次年5月间。平均初日和终日分别为10月25日和5月2日,冻土最大深度呈明显下降趋势,下降率为12.4厘米/10年。平均冻土深度179厘米,最大深度为203厘米。冻土深度随着气温变化而变化,呈负相关关系。在全球变暖背景下,由最大冻土深度与温度关系可以认为最大冻土深度仍将维持减小趋势。     

气候变化背景下宁夏灌区冻土变化特征及其对农业生产的影响

为掌握气候背景下宁夏灌区季节性冻土变化及其对农事活动的影响,争取最大限度地提高光热资源利用效率,挖掘生产潜力,开展了气候变化背景下宁夏灌区冻土变化特征及其对农业生产的影响研究。利用宁夏灌区4个代表性站点1961—2020年冬季逐日冻土资料,采用统计方法,分析宁夏灌区逐年最大冻土深度、土壤冻结日期、解冻日期及冻结日数变化特征,并分析冻土变化对农业生产的影响。结果表明,1961—2020年冬季各代表性站点中最大冻土深度均有明显的变化趋势,2001年以前各地最大冻土深度明显变浅,2001年以后惠农、永宁、吴忠整体冻土深度有所增加,永宁、吴忠呈波动性变化,无明显趋势性变化;1961—2020年中宁最大冻土深度明显变浅。土壤冻结日期、完全解冻日期分别有不同程度延后和提前趋势;各站点冻土持续日数年变化呈缩短的趋势,其中中宁的冻土持续时间缩短趋势最明显。     

宽甸县无霜期与冻土深度的变化研究

选取宽甸县气象局1961年～2010年初终霜日、无霜期以及冬半年年最大冻土深度时间资料,研究宽甸县无霜期与冻土深度的变化规律。研究发现1961年～2010年宽甸县平均无霜期呈增加变化趋势,倾向率为4.02天/10年,20世纪90年代为平均无霜期产生变化界点,20世纪60～90年代为负距平,20世纪90年代以后为正距平,与气温逐年升高的变化趋势相吻合。宽甸县冻土最大深度整体随时间变化呈较弱的增加变化趋势,与气温升高呈正比,倾向率为1.1厘米/10年。各年代变化呈波状。     

黑龙江省冻土影响因子分析

利用1960～2010年黑龙江省83个气象站的冻土、0cm地温、海拔、纬度和经度资料,采用线性回归方法,分析了黑龙江省冻土的影响因子.结果表明,高纬度地区地温低,在同等条件下冻土深度较低纬度地区大;冻土与气候因素中的气温、降水、云量、日照、积雪相关.     

柴达木盆地南缘浅层地温对气候变化的响应

利用1961～2019 年柴达木盆地南缘气温、降水及浅层(0cm、10cm、20cm)地温的数据,用数理统计方法分析了气温、降水及浅层地温变化特征,并分析了浅层地温对气温、降水变化的响应。结果表明：1961～2019 年柴达木盆地南缘年平均气温呈升高趋势,升高倾向率为0.4℃/10a;年降水量呈增加趋势,增加倾向率为8.0mm/10a。0cm、10cm、20cm年平均地温均呈增加趋势,变化趋势大体趋于一致,增加倾向率分别为0.43℃/10a 、0.32℃/10a、0.33℃/10a;各浅层地温四季均呈现上升趋势,其中冬季增温趋势较小,春、夏、秋季增温较显著,但随深度不同增温幅度各有差异;各浅层地温每年3月上旬至8月下旬平均地温随深度增加而降低,9月中旬至翌年2月下旬平均地温随深度的增加而升高,各层地温月平均最大值均出现在7月份,最小值出现在1月份。各浅层平均地温与年平均气温、年降水量均呈正相关关系,年平均气温升高1℃, 0cm、10cm、20cm地温分别增加0.98℃、0.74℃、0.75℃;年降水量增加100mm,0cm、10cm、20cm地温分别增加0.89℃、0.67℃、0.77℃,年平均气温对地温的影响较年降水量影响明显。     

辽宁西部旱柳、榆树春季物候期对气候变暖的响应

植物物候变化是气象和水文变化的敏感指标，气候变化是影响生态系统结构和功能的重要参数。研究植物物候变化对气候变暖的响应可为生态环境保护、大规模农业结构调整和旅游业发展提供参考。以辽西1980—2020年旱柳、榆树春季物候资料和局部气温资料为基础，采用线性趋势、线性回归等方法研究旱柳、榆树春季物候特征及其对气温变化的响应。结果表明：1980—2020年研究区年平均气温呈显著上升趋势，趋势速率为0.365℃/10 a，1—3月平均气温上升趋势为0.609℃/10 a。旱柳、榆树春季物候期提前显著。旱柳展叶始期、开花盛期分别以-2.642 d/10 a、-2.966 d/10 a倾向率提前;榆树开花盛期、展叶始期分别以-4.008 d/10 a、-5.242 d/10 a倾向率提前。3月和2—3月气温与旱柳、榆树春季展叶期、开花盛期相关显著，是影响物候期的主要因子。当平均气温每变化1℃，旱柳展叶期、开花盛期提前0.8~1.5天，榆树展叶期、开花盛期提前0.7~1.4天。研究结果可为农时预报服务、农业管理提供参考。     

大兴安岭地区近31年积雪与冻土变化分析

利用1975～2005年大兴安岭地区6个气象台站的常规观测资料,分析了大兴安岭冬春积雪日数和最大冻土深度的变化及其与气候变化的关系。结果表明,大兴安岭冬春积雪日数在20世纪80年代略有增加,90年代减少;而近31年总体趋势呈减少趋势。近31年大兴安岭的最大冻土深度呈递减趋势。冬春积雪日数变化与冬春气温变化呈负相关,但与冬春降水之间没有明显的相关关系。最大冻土深度的变化与冬春气温和冬春降水的变化均呈负相关。     

大连地区冻土特征及影响因素

利用大连地区近10年的冻土观测资料和地面温度资料,分析了大连地区最大冻土深度、冻结日期、解冻日期及冻土持续时间的变化特征和空间分布特征,并讨论大连地区冻土的影响因素。结果表明:近10年来,大连地区的土壤冻结深度具有厚、薄、厚的变化特点;大连地区的冻土具有明显的季节性变化特点;从整体上来看,大连地区的土壤冻结日期及完全解冻日期呈推迟的趋势,且土壤完全解冻日期的推迟幅度大于冻结日期的推迟幅度;大连地区冻土的持续时间呈增加的趋势且大连地区冻土的持续时间年变化幅度很大。大连地区最大冻土深度与大连地区冬季的地面温度两者间的变化趋势完全相反,大连地区土壤的最大冻结深度随着纬度的增加而逐渐加深。     

1971—2010年沽源县气温变化特征分析

利用沽源县气象局地面气象观测站1971—2010年40年的气温观测资料,运用线性气候倾向率分析方法得出,沽源县年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温、年极端最高气温均呈上升趋势,其中年极端最高气温升幅最大,气温倾向率为0.458℃/10年;年平均最低气温升幅最小,气温倾向率为0.263℃/10年。年极端最低气温呈下降趋势,气温倾向率为-0.353℃/10年。一年当中,以夏季气温升高幅度最大,秋季最小。     

1961—2010年辽宁省季节性冻土变化特征分析

采用辽宁省52个台站的年最大冻土资料,运用统计方法分析了1961—2010年辽宁省最大冻土深度的时间和空间变化特征。结果表明：辽宁省的冻土属季节性的,最早从当年的11月下旬开始,最晚至翌年的5月上旬结束,约有5个月的时间,由东南向西北逐渐加深,最大冻土分布与地理纬度基本相一致,且全省最大冻土深度变化呈减小趋势,但各地减少的速度不同。     

季节性冻土区不同冻结状态对土壤水热变化特征研究

以南疆季节性冻土地区为研究背景,设置冻融期自然裸地土壤和温棚土壤两种处理,对比分析两处理下土壤水热的监测数据,结果发现：温棚具有保温作用能减少热量散失,季节性影响不明显,土壤水热空间分布变化小,表层土受蒸发作用以及土壤入渗影响水热较低。自然裸地中土壤水热迁移规律受冻融条件(土壤冻结状态、气温等)影响较大,土壤水热存在影响与制约关系。冻结前浅层水热较小随土深递增且变幅明显,深层土对太阳辐射影响明显滞后,水热波动小易保持温度且相对较高。冻结期水热均值为最低值,土壤水分高值区整体向下移动15cm左右,冻土层水分蒸发小可积蓄水量,土壤冻结锋面随地表负温的降低向下迁移,同时水分带动下层土壤盐分向冻结层迁移。消融期土壤温度随土深减小,土壤表层水分下渗同时受蒸发作用大量散失仅为8.2%,水分高值区集中于30～70 cm且为冻融期最大。土壤含水率的增加抑制了土壤温度的提升,土壤冻结速率慢时间长,融化速率快融化时间短。该文可为季节性冻土地区土壤冻融规律及春季保墒提供的理论依据。