(喀什市气象局,新疆 喀什 844000)
喀什市位于欧亚大陆中部,中华人民共和国西北部,新疆西南部,境内三面环山,受到地理环境的制约,属于温带大陆性干旱气候带,境内四季分明,光照时数,普遍气候干旱,植被稳定性差,生态系统极其脆弱[1]。在干旱少雨的气候背景下,喀什市的生态建设因子受水分的影响较大,作为土壤水分补给的重要补充,冬季积雪对草本、树木返青和农田保墒极其重要。另外,若冬季降雪持续时间较久,很容易诱发雪灾,增加牲畜死亡率,对农牧民生命财产安全产生严重威胁,暴雪天气的出现会将树木折断,对林木资源的损失较大。因此,对喀什市的积雪特征进行分析,以期为雪灾影响范围的确定和灾情等级划分提供数据支持,同时对合理规划利用积雪资源、制定冰雪灾害防治政策均具有十分重要的现实意义[2]。
气象数据来源于喀什市气候资料年(月)值数据集,为喀什市气象站1981年—2019年积雪要素资料[3-4]。按月整理出月平均积雪数据信息以及季节数据。季节划分采用常规划分标准:冬季为12月到次年2月,春季为3~5月,夏季为6~8月,秋季为9~11月。利用线性回归法对喀什市积雪日数、积雪深度和积雪初终日进行分析。
2.1.1 年际变化
图1为1981年—2019年喀什市雪深及其3年滑动平均变化趋势图,近39年喀什市年平均雪深为7.7cm,其中最大值为50.4cm,出现在2008年,最小值为0cm,出现在1989、1997、1999、2000、2016年,喀什市积雪深度的最大值和最小值之间相差50.4cm,积雪深度年际变化波动幅度较大。结合3年滑动平均曲线图,1981年—2006年,喀什市的积雪深度呈现出增加的趋势,其增加趋势明显;2006年—2014年喀什市年积雪深度开始减少;从2014年往后喀什市的积雪深度开始增加。利用线性倾向估计分析近39年喀什市雪深变化特征,结果表明:喀什市积雪深度呈现出显著的增加趋势,以每年0.2861cm的速度增加,增加趋势较为明显。
图1 1981年—2019年喀什市雪深及其3年滑动平均变化趋势图
2.1.2 月季变化
如图2所示为1981年—2019年喀什市逐月雪深变化趋势图,从图中可以看出,每年的4~10月份,喀什市基本没有降雪天气,年内降雪主要集中在11月份到次年2月份。结合图中的数据信息,不难发现喀什市以1月份的积雪深度最大,说明1月份出现暴雪天气的频率较高,其次是2月份,积雪深度为2.4cm。另外,喀什市积雪深度各月分布曲线呈现出单峰型特征,从11月往后积雪深度开始逐渐增加,到了1月份达到最大值,之后则逐渐下降,到了4月份达到最小值,这种情况一直持续到10月份。另外,12月份喀什市的积雪深度呈现出增加的趋势,以每年1.5034cm的速率增加且增加趋势较为明显;1月份喀什市的积雪深度呈现出增加的趋势,以每年1.2328cm的速率增加,增加趋势显著;2月份喀什市积雪深度也呈现出增加的趋势,以每年0.2915cm的速率增加,增加趋势不太显著。
图2 1981年—2019年喀什市逐月雪深变化趋势图
2.2.1 年际变化
1981年—2019年喀什市积雪日数共出现657d,年平均积雪日数为16.8d,年最多积雪日数出现2012年,达到了64d,年最少积雪数出现在 1989年、1997年、1999年、2000年、2019年,只有0d,两者之间相差64d。结合图3,近39年喀什市积雪日数呈现出增加的趋势,年积雪日数以3.796d/10a的速率减少。结合平均值曲线图,在2001年之前喀什市大部分年份的积雪日数几乎都在平均值以下,从2001年往后只有极个别年份在平均值以下,说明2001年往后,降雪天气不断增多。结合3年滑动平均曲线,可以将喀什市积雪日数变化特征划分为四个阶段:1981年—1998年喀什市积雪日数呈现出波动减少的趋势,该阶段出现了年积雪日数的历史最小值;1998年—2011年喀什市积雪日数呈现出逐年增加的趋势,该阶段出现了年积雪日数的历史最大值;从2011年往后则逐渐减少,这种情况持续到2014年;从2014年往后积雪日数则开始上升。总的来说,1981年—2019年喀什市积雪日数为增加趋势。
图3 1981年—2019年喀什市逐年积日数变化趋势图
2.2.2 月季变化
结合表1中的数据信息,1981年—2019年喀什市1月份的积雪日数最多,占平均积雪日数的45.8%,其次是2月份,占平均积雪日数的25.0%,再次是12月、11月和3月,4~10月份没有降雪天气出现,积雪日数为0d。从喀什市站点资料来看,喀什市积雪形成基本是在11月份,进入到12月份之后,其发展速度加快,。
表1 1981年—2019年喀什市月平均积雪日数
从积雪季节分布统计可知,冬季(12到次年2月)是喀什市积雪日数最多的阶段,占全年的92.2% 。秋季(9~11月)、春季(3~5月)次之,分别占全年的4.2%、3.6%。近39年来,喀什市春季、秋季和冬季的积雪日数均呈现出增加的趋势,但其增加速率有差异,以冬季积雪日数增加趋势最为显著,变化倾向率为3.709d/10a,秋季和春季积雪日数增加趋势不太明显,变化倾向率分别为 0.17d/10a、0.085d/10a。
通过对喀什市1981年—2019年逐年积雪初终日,结果表明:喀什市积雪初日最早为11月12日,出现在2013年,最晚早雪初日为2月10日,出现在2011年;喀什市最晚积雪终日为3月10日,出现在1990年,最早积雪终日为12月23日,出现在1998年。其中积雪初日的变化趋势呈现出推迟的趋势,平均每年推迟4.58d左右;积雪终日的变化趋势则呈现提前的趋势,平均每年提前0.81d左右。
其变化倾向率为4.54d/a
(1)喀什市积雪深度呈现出显著的增加趋势,其增加速率为 2.861cm/10 a,近39年中共增加了11.2cm,增加趋势较为明显;喀什市的积雪开始从秋季积累,到了冬季则达到了最大。喀什市四季积雪深度的变化趋势基本保持一致,大都以上升趋势为主,但是也有一定的差异;
(2)近39年喀什市积雪日数呈现出增加的趋势,年积雪日数以3.796d/10a的速率增加;冬季是喀什市积雪日数最多的阶段,占全年的92.2%,秋季、春季次之,分别占全年的4.2%、3.6%;
(3)其中积雪初日的变化趋势呈现出推迟的趋势,平均每年推迟4.58d左右;积雪终日的变化趋势则呈现提前的趋势,平均每年提前0.81d左右。