植被覆盖率变化对气象要素的影响研究

孟玉莲 王立新 周口市气象局

陆地植被对于气候条件和气候变化都有着一定作用。植被的变化可以通过改变陆地的参数来实现，而相对来说，植被的变化也能够展示出陆地的实际状态，比如说可以计算出地表感热、潜热通量、地表长波辐射等等变化，同时也能够对大气的二氧化碳作用来对植物生理循环过程进行测算。

一、案例研究区域情况

在本文的研究过程中，选择了平原农区作为研究场所，总占地面积为11959平方千米。平原农区y的地理位置属于豫东平原，传统农区，西北较高，东南较低，海拔最低为35.5米，最高为64.3米。当下平原农区周口市有林地面积10.02万hm2，占林地面积的68.73%；未成林地面积2.46万hm2，占林地面积的16.86%；苗圃地面积0.21万hm2，占林地面积的1.44%；疏林地、灌木林地、无立木林地面积共472.00hm2。

二、数据来源与分析方法

（一）数据来源

气象数据主要来自于某国家基本气象观测站点，两者都对平原农区气象观测工作做出了杰出的贡献。而在2009年，国家基本气象观测站点进行了搬迁，对于气象工作造成了一些影响，因此本文选择的数据主要是从1951年国家气象观测站点建设完毕之后开始，一直到2019年国家基本气象观测站点搬迁前夕。同样，为了对比数据，也选择了平原农区当地的气象观测数据进行分析，数据的重点在于观测大风天气，同时在观测的过程中，也针对于一些风速、浮尘、降水等等问题进行了关注，这些内容都是反映植被覆盖率的主要元素。

（二）分析方法

在对数据进行分析的过程中，由于数据量自身较为庞大，因此主要的分析方向就是观察气象变化的整体趋势。具体来说，需要使用最小二乘法求气象要素长时间序列趋势，气象趋势主要是使用线性倾向来表示，气候变化趋势则是使用非参数趋势检验法进行检验分析。全年最大风日数和平均风日数为全年最大风风速、平均风风速，达到相应取值范围的天数[1][2]。

三、植被覆盖率变化对气象要素的影响

（一）最大风

在得出数据之后，可以将最大风风速设定为六个监测区间，在六个监测区间的范围之内，寻找对应的日数来进行统计，随后得到变化速率，而通过数据可以发现：从1971年开始，最大风速超过6米每秒的天数明显呈现出了下降的趋势，而其中风速超过8米每秒的天数下降幅度非常快。除此之外，还可以将下降趋势较为明显的两个风速区间根据年段的划分来确定为两个阶段，分别是1971年到1990年，其次则是1991年到2019年。在这两个区间阶段当中可以发现，最大风速在8米每秒的天数下降幅度相比较于第一阶段，下降幅度更大，同时下降的也更加明显。在得出这一结论之后，可以发现平原农区在1962年到1993年开展了第一阶段的植树造林活动，因此就可以得出结论，那就是植被覆盖率的增加对于最大风风速降低有着非常明显的正向作用，主要的作用在于可以控制8米每秒以上的大风天气。

（二）平均风

在对1951年到2019年的各项数据进行了分析之后可以发现，平均风速在3米每秒以上的天数下降幅度比较大，基本上已经下降了超过一半。可以说通过植树造林，平均风速超过3米每秒的天数已经成功的得到了控制。在将平均风速在3米每秒以上的数据分为三个阶段之后，可以发现，随着1962年植树造林活动的开展，平均风速超过3米每秒的天数已经从1971年开始逐渐下降，这可以说明与植被覆盖率的增长处于对应的状态，两者之间的关系属于负相关关系。

（三）大风天数

在对数据整体大风天数进行分析与统计之后可以发现，如果当论大风天数，从1951年开始，直到2019年，大风天数都处于下降的趋势。但是如果将这几十年划分成为三个阶段，可以发现，在1951年到1970年这第一阶段，大风天数处于正在增长的状态，并且增长速度较高。而第二阶段则是1971年到1990年，此时开展了第一次的植树造林活动，同时大风天数正处于下降的过程中。第三个阶段则是1990年到2019年，在第一次植树造林结束之后，由于初显成效，平原农区开展了第二次的植树造林活动，此时大风天数的下降速度得到进一步的提升。整体来说，在经过三个阶段的变化之后，大风天数正处于下降的过程中，两者的关系为负相关关系[3]。

（四）降水

在将1951年开始到2019年截至的降水量、年降雨天数、全年超过1毫米的日降水天数、全年大于5毫米的降水天数都进行了统计，同时也将平原农区当地监测数据纳入了对比当中。使用与上文一样的分段分析方式，将1951年到2019年这几十年间的降水情况进行划分，划分成为了三个时间段，第一时间段为1951年到1970年，第二个时间段为1971年到1990年，第三个时间段为1991年到2019年。在进行分析之后可以发现，相比较于第一个时间段，年雨水天数增长速度逐渐下降，而相比较于第二个时间段，年降雨天数又在逐渐的增加与扩大。这说明，植被覆盖率的增长很多时候能够对降水情况造成一定的影响，而很多时候较强的降水需要大规模水汽输送，同时还需要与大尺度天气系统活动进行结合，这与局地植被覆盖率的变化无关。

（五）浮尘天数

在1951年到2019年整体时间当中，浮尘天数正处于下降的状态当中，而从植树造林开始，浮尘天数减少的加速度明显的增加。在1971年到1990年植树造林第一阶段结束之后，浮尘天数减少的加速度得到了最大化。针对于这一情况，就可以得出以下 结论：那就是植被增长率的增长，对于年浮尘天数的降低有着一定的作用以及意义，整体来说属于正向的影响。浮尘在近些年来属于一种备受关注的数据以及内容，主要的原因就是PM2.5成为了人们呼吸系统当中的主要影响因素。通过植树造林，可以光合反应来让空气中的湿度提升，进而降低浮尘天数。

四、结束语

随着平原农区两次植树造林的开展，平原农区范围之内的植被覆盖率来到了最大。而这对于平原农区带来的好处非常多，除了经济效益之外，环境的正方面变化才是最令人欣喜的变化。首先是植被覆盖率提升之后，大风天气、最大风速、最大风速天数等等都随之下降，可以得出，植被覆盖率的增长能够对最大风速以及瞬时风速的降低有着正方面的影响。其次则是植被覆盖率对于降水也造成了一定的正面影响，植被开展光合作用，降水量也随之增加。最后则是植被覆盖率对于浮尘天数的影响，随着平原农区y植树造林活动的开始，从1971年到1990年，浮尘天数正在加速减少，可以发现植被覆盖率对于浮尘天数降低有着正向的作用与引导意义。