1970—2020年陈巴尔虎旗气候季节特征浅析

洪海岳

摘要 利用陈巴尔虎旗1991—2020年的气温观测数据，以气候学标准划分四季，得出陈巴尔虎旗四季的常年起始日期及四季季长的常年值，陈巴尔虎旗各区域四季季长分布特征。利用陈巴尔虎旗1970—2020年的日平均气温统计分析出陈巴尔虎旗51年四季季长，以Mann-Kendall突变方法得出陈巴尔虎旗四季季长的突变事实。结果表明：（1）陈巴尔虎旗春季、秋季季长呈现经向分布，夏季、冬季季长呈现纬向分布，该分布特征与植被覆盖类型等地形因素有关。（2）陈巴尔虎旗春季季长、秋季季长有减少的变化趋势;陈巴尔虎旗夏季季长自20世纪70年代中期开始变多，自20世纪80年代初期这种变化趋势变得更加显著;陈巴尔虎旗冬季季长于20世纪90年代前期为节点，先增多后减少。

关键词 陈巴尔虎旗;气候季节;季长分布;Mann-Kendall突变检验

中图分类号：P426.6 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）10–0083–02

在全球变暖的气候背景下，极端天气气候事件频发。呼伦贝尔草原对气候变化的响应极为明显，近几十年来，除气温、降水等气象因子的年际变化影响，呼伦贝尔草甸草原退化面积达40%[1-3]。陈巴尔虎旗位于呼伦贝尔草原的北部。本文主要研究陈巴尔虎旗的四季分布型态，揭示呼伦贝尔草原对气候变化的响应程度。依照3—5月为春季、6—8月为夏季、9—11月为秋季、12—翌年2月为冬季的常规季节划分方法并不能准确地分析陈巴尔虎旗四季的分布及变化特征。本文以气候季节标准划分陈巴尔虎旗四季，分析该地区气候季节分布特征及变化规律，为呼伦贝尔市自然科学相关研究提供气候季节背景参考。

1 资料与方法

选取呼伦贝尔市（47°N～54°N，115°E～127°E）16个气象站1970年1月—2020年1月02：00、08：00、14：00、20：00共4次平均的日平均气温资料（资料来源于呼伦贝尔市气象局）。由于陈巴尔虎旗多年区域站资料不全，所以本文利用克里金插值法[4]得出呼伦贝尔市四季季长分布，以该分布特征截取陈巴尔虎旗区域为研究内容。

在陈巴尔虎旗四季季长及其变化的研究中，以陈巴尔虎旗国家气象观测站为代表站，选取该站点1970年1月1日—2020年12月31日逐日平均气温（℃）资料。依据《内蒙古自治区地方标准气候季节划分》为参考标准划分四季，即在上半年，5日滑动平均气温≥5℃且20℃为春季;5日滑动平均气温≥20℃为夏季;在下半年，5日滑动平均气温≥5℃且20℃为秋季;5天滑动平均气温5℃为冬季[5]。在陈巴尔虎旗四季季长及年平均气温的突变研究中，本文主要利用Mann-Kendall法进行突变研究，该方法的优点是不需要样本遵从一定的分布规律，且检验结果不受少量异常值的干扰[6]。

2 陈巴尔虎旗气候季节特征

2.1 陈巴尔虎旗地理特征及气候类型

陈巴尔虎旗所在纬度较高与俄罗斯、蒙古国相交，海拔高度在500 m以上，以蒙古高平原地形为主，属于中温带半湿润和半干旱大陆性气候。陈巴尔虎旗处于呼伦贝尔草原北部，除东部区域有少量森林外，其余地区基本以草甸草原为主要植被覆盖类型。上述气候及地形因素造就了陈巴尔虎旗独特的四季特征，陳巴尔虎旗四季分明，春季干旱少雨，易发生沙尘、大风天气;夏季水汽较为充足，昼夜温差较大且对流性天气频繁;秋季同样较为干旱，但程度优于春季;冬季极长占全年一半以上，且易发生低于-40℃的极寒天气。

2.2 陈巴尔虎旗四季常年季长分布特征

选取陈巴尔虎旗1991—2020年日平均气温统计最近3个年代的日平均气温常年值，统计四季季长后得到陈巴尔虎旗常年四季季长分布形态。可以看出：陈巴尔虎旗春季、秋季季长呈现西少东多的经向分布特征，夏季以陈巴尔虎旗西南部为夏季季长大值区，东部大兴安岭山脉区域存在小部分无夏季区，该区域全年日平均气温的常年值没有达到20℃，故春季秋季相连，陈巴尔虎旗冬季较为漫长，常年冬季季长分布形态与夏季相反，陈巴尔虎旗西南部冬季日数少于东北部（图1）。

上述特征主要受地形、植被覆盖等因素的影响，陈巴尔虎旗东部为大兴安岭山脉，森林为主的植被覆盖类型有保温作用，形成了春季升温缓慢、秋季降温滞后的局地小气候类型。陈巴尔虎旗夏季和冬季季长分布主要呈现纬向分布，陈巴尔虎旗中部及西部以草甸草原为主，对降温及回暖的响应程度较好，所以上述区域在夏季纬度越低，日数越多，冬季该区域纬度越高，日数越多。

2.3 陈巴尔虎旗四季季长突变特征分析

对陈巴尔虎旗1971—2020年的日平均气温的常年值进行统计分析，得出陈巴尔虎旗常年气候季节起始日及平均季长。研究得出：春季起始日在4月21日，常年春季日数为60 d;夏季起始日为6月20日，常年夏季日数为48 d;秋季起始日在8月7日，常年秋季日数为60 d;冬季起始日在10月6日，常年冬季日数为197 d（闰年为198 d）。

利用Mann-Kendall检验对陈巴尔虎旗四季季长进行突变检验，春季季长M-K曲线如图2a所示，整体UF线基本处于0线下方，呈现春季季长有减少的变化趋势，UF与UB曲线交点在1970—1972年前后，表明春季季长突变在19世纪70年代初期开始。

夏季季长M-K曲线如图2b所示，UF线呈现波动上升的趋势，夏季季长在1975年前后产生由减少变为增多的变化趋势，UF线在1975年后值0，UF与UB曲线在1980年产生交点，且交点通过0.05的显著性检验（U0.05=±1.96），甚至在21世纪00年代初期该UF值通过0.001的显著性检验，这说明，陈巴尔虎旗夏季季长在1975年后有增多的趋势，在1980年前后发生突变，突变发生后陈巴尔虎旗夏季季长显著增多。

秋季季长M-K曲线如图2c所示，秋季M-K突变检验UF曲线整体处于0线以下，UF与UB交点位于20世纪70年代及90年代中期，在20世纪80～90年代中期，UF曲线超过-1.96临界值，上述特征表明陈巴尔虎旗秋季季长有减少的变化趋势，趋势在20世纪80～90年代初期、21世纪00年代中期、21世纪10年代后期都十分显著。

在陳巴尔虎旗冬季M-K突变检验中（图2d），UF曲线呈现波动下降的趋势，UF与UB曲线的交点在21世纪00年代末期～10年代初期间，图2d整体表现为陈巴尔虎旗冬季季长在20世纪90年代中期以前为增多趋势（在80年代前期这种变化更加显著），在其之后为减少趋势，在21世纪00年代中期产生了突变。

3 小结与思考

陈巴尔虎旗独特的地形及气候类型决定了对气候变化的响应程度，夏季季长的增多，春季、秋季、冬季季长不同程度的减少都直观的表明全球变暖升温加剧，气候的暖干化对呼伦贝尔草原生态资源的负面影响更为严重。本文以陈巴尔虎旗代表呼伦贝尔草原研究近年来的季节变化，为气象、农牧、环保、旅游等部门提供气候背景资料，进而提高呼伦贝尔市对极端天气气候事件的响应能力。

参考文献

[1] 张志莉.呼伦贝尔草原草地退化的影响因素的统计分析[J].内蒙古大学学报（自然科学版）， 2020，51（6）：608-614.

[2] 王海梅，刘昊，桑婧，等.呼伦贝尔植被覆盖时空变化特征及其与气候的相关性分析[J].内蒙古大学学报（自然科学版），2020，51（5）：539-547.

[3] 张惜伟，汪季，高永，等.近15年呼伦贝尔沙质草原植被覆盖变化对气候因子的响应[J].草地学报，2018，26（1）：62-69.

[4] 赵静学，郭枝虾，和鑫磊，等.黑河流域气温和降水再分析数据的不确定性评估[J].干旱气象，2019，37（4）：529-539.

[5] 魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京：气象出版社，1999：69-72.

[6] 雷·额尔德尼.内蒙古生态历程[M].呼和浩特：内蒙古人民出版社，2012.

责任编辑：黄艳飞

Analysis on Seasonal Characteristics of Climate in Chenbalhu Banner From 1970 to 2020

HONG Hai-yue （Chenbarhu Banner Meteorological Bureau， Hulunbuir， Chen-barhu Banner， Inner Mongolia 021500）

Abstract The temperature observation data of Chenbarhu Banner from 1991 to 2020 are divided into four seasons according to climatological standards， and the annual start date of the four seasons in Chenbarhu Banner， the annual value of the four seasons， and the distribution characteristics of the four seasons in each region are obtained. Based on the daily mean temperature from 1970 to 2020， the seasonal length of the four seasons in Chenbarhu Banner in 51 years is statistically analyzed and the mutation fact of the seasonal length of the four seasons in Chenbarhu Banner is obtained by the Mann-Kendall catastrophe test. The results show that （1） the season length of Chenbarhu Banner in spring and autumn presents meridional distribution; the node length in summer and winter shows the zonal distribution. The distribution characteristics were related to topographic factors such as vegetation coverage types. （2） The spring season length and autumn season length of Chenbarhu Banner was tending to be shorter and shorter. The summer season length of Chenbarhu Banner has increased since the mid-1970s and has become more significant since the early 1980s. The winter season in Chenbarhu Banner was longer than that in the early 1990s， which first increases and then decreases.

Key words Chenbarhu Banner; Clima-tological seasons; Distribution characteristics of seasons; Mann-Kendall test