内蒙古通辽地区近45年浅层地温变化趋势分析

夏 莹，张连霞，王 俊，邰文河，李 莉

（内蒙古通辽市气象局，内蒙古 通辽 028000）

内蒙古通辽地区近45年浅层地温变化趋势分析

夏 莹，张连霞，王 俊，邰文河，李 莉

（内蒙古通辽市气象局，内蒙古 通辽 028000）

对内蒙古通辽地区所属7个气象站1971—2015年4—9月生长季0、5、10、15、20、40 cm 6个层次浅层地温的变化进行分析。结果表明：通辽地区近45年4—9月生长季各层地温7月均达到最高；各层地温历年变化总体呈上升趋势，每10年平均上升0.335～0.458℃，经相关性检验，相关系数达到极显著水平（P＜0.01）；0、5、10 cm地温突变点在1990年，15、20、40 cm地温突变点在1991年，突变点前后地温变化显著，升温明显。通过对浅层地温的分析，为当地治理生态环境、合理调整种植业结构，安排农牧业生产提供对策意见。

浅层地温；变化；突变；分析

内蒙古通辽地区位于内蒙古东部，科尔沁草原腹地，松辽平原西端，处于东北与华北交汇处，是我国重要的商品粮基地和畜牧业生产基地。近百年来全球气候变暖已毋庸置疑，IPCC第4次、第5次评估报告表明，全球平均温度在过去100年上升了0.74℃。中国气候变暖趋势与全球一致，1913年以来，我国地表温度上升了0.91℃，最近60年气温上升尤其明显，平均每年约升高0.23℃［1］。在气候变暖环境下不同地域地温存在不同的响应［2-3］，从而间接影响作物的生长发育，进而增加农牧业生产的不稳定性。陆晓波等［4］分析了中国近50年各地区80 cm层地温变化趋势，结果表明：总体而言，南方变冷，北方变暖，变暖中心分别位于内蒙古东部和内蒙古西部。而通辽地区浅层地温变化方面的研究还很少。该文通过对近地表层温度和浅层地温的时空变化分析，从气象科学的角度提供对策意见，对治理生态环境、合理调整种植业结构，安排农牧业生产具有重要意义。

1 资料与方法

1.1 资料来源 数据选用通辽地区所属扎鲁特旗、科尔沁左翼中旗、开鲁县、科尔沁区、科尔沁左翼后旗、库伦旗、奈曼旗7个气象站1971—2015年4—9月生长季0、5、10、15、20、40 cm浅层地温资料进行分析。

1.2 分析方法 各层的气候倾向率、趋势方程利用Excel计算、分析获得，并对序列进行相关性检验。利用Mann-Kendall突变检验法分析浅层地温的气候突变，结合趋势线确定突变点。

2 结果与分析

2.1 浅层地温月变化特征 通辽地区4—9月各层月平均地温曲线4—7月为上升趋势，7—9月为下降趋势，各层7月均达到最高，0、5、10、15、20、40 cm地温分别为 28.3、26.5、25.7、25.2、24.7、22.7℃，可以看出，随着土层深度增加，地温逐渐降低，曲线逐渐变平缓，各层地温9月地温几乎相同。说明热量在土壤中传递的过程具有一定的损耗。

2.2 浅层地温年变化趋势 分析通辽地区1971—2015年0～40 cm各浅层地温年际变化趋势，结果表明：0 cm地温平均值为 22.1℃，1976年最低，为20.0℃，2000年最高，为24.3℃，序列相关系数为0.626 0，倾向率为0.458℃/10年。5 cm地温平均值为20.3℃，1976年最低，为18.7℃，2007年最高，为 22.2℃，序列相关系数为 0.631 8，倾向率为0.421℃/10年。10 cm地温平均值为19.6℃，1979年最低，为18.2℃，2000年最高，为21.2℃，序列相关系数为0.575 2，倾向率为0.335℃/10年。15 cm地温平均值为19.2℃，1979年最低，为 17.7℃，2007年最高，为21.1℃，序列相关系数为0.645 4，倾向率为0.433℃/10年。20cm地温平均值为18.3℃，1979年最低，为17.3℃，2000年最高，为20.3℃，序列相关系数为0.725 4，倾向率为0.458℃/10年。40cm地温平均值为17.3℃，1976年最低，为15.8℃，2007年最高，为19.0℃，序列相关系数为0.670 0，倾向率为0.439℃/10年。各层地温历年变化总体呈上升趋势，经相关性检验，相关系数达到极显著水平（P＜0.01）。

2.3 浅层地温突变分析 利用Mann-Kendall突变检验法分析浅层地温的气候突变。给定显著性水平α=0.05，则统计量UF和UB的临界值为±1.96。UF＞0，表示序列呈上升趋势；反之，表明呈下降趋势，大于或小于±1.96，表示上升或下降趋势明显。采用Mann-Kendall突变检验法分析0～40 cm各层地温可以得出，各层地温约在1987—1991年发生突变。分析确定：0、5、10 cm地温突变点在1990年；15、20、40 cm地温突变点在1991年。突变前各层地温多为负距平，突变后多为正距平。0～40 cm地温突变前平均值分别为21.5、19.7、19.2、18.7、18.2、16.7℃；突变后平均值分别为 22.6、20.7、19.9、19.7、19.3、17.7℃，突变点前后分别上升1.1、1.0、0.7、1.0、1.1、1.0℃。

3 结论与讨论

①通辽地区4—9月0～40 cm各层地温7月均达到最高，9月地温几乎相同，并随着土层深度增加，地温逐渐降低。

②在0～40 cm各层次中，0 cm和20 cm地温变幅最大，每10年平均上升0.458℃，近45年升高2.1℃；10 cm地温变幅最小，每 10年平均上升0.335℃，近45年升高1.5℃；5 cm地温每10年平均上升0.421℃，近45年升高1.9℃；15 cm地温每10年平均上升0.433℃，近45年升高1.9℃；40 cm地温每10年平均上升0.439℃，近45年升高2.0℃。说明通辽地区近45年4—9月生长季浅层地温具有极为显著的升高趋势。

③各层地温在20世纪80年代中后期至90年代初发生突变，0、5、10 cm地温突变点在1990年；15、20、40 cm地温突变点在1991年。突变点前后10 cm平均地温升幅最小，为0.7℃，其余各层突变点前后平均地温升高1.0～1.1℃。突变点前后地温变化显著。

通辽地区浅层地温持续升高会促进牧草提早返青，缩短牧草青黄不接时间，有利牧业生产；同时对粮食主产区玉米提前播种、成熟，避免秋霜危害有利；也可以根据各地区各层次浅层地温变化，合理调整种植结构，并给扩大、引进新品种作物提供了有利的气候环境。浅层地温的升高还将直接影响植物根系生长及土壤中微生物繁殖，可间接影响生态环境的变化。

［1］秦大河，罗勇，陈振林，等.气候变化科学的最新进展：IPCC第四次评估综合报告解析［J］.气候变化研究进展，2007，3（6）：311-314.

［2］杜军，李春，廖健，等.拉萨近45年浅层地温的变化特征［J］.干旱区地理，2007，30（6）：826-831.

［3］狄晓英，赵俊萍，史海平，等.近46年临汾浅层地温气候特征分析［J］.山西师范大学学报 （自然科学版），2009，23（1）：120-124.

［4］陆晓波，徐海明，孙丞虎，等.中国近50 a地温的变化特征［J］.南京气象学院学报，2006，29（5）：706-712.

P468

A文章顺序编号：1672-5190（2016）09-0057-02

2016-08-24

夏莹（1964—），女，高级工程师，主要研究方向为生态与农业气象。

（责任编辑：钱英红）