全球气候变化下的奇乾原始林区

摘 要：由于工业革命的迅猛发展，全球不同区域间的气候变化正在发生着显著性差异，本文选取内蒙古大兴安岭―奇乾原始林区1981-2010年的气温、降水量、日照时数等气象要素，分析其在全球气候变化背景下的变化规律。结果表明：在全球变暖的背景下，奇乾原始林区也呈现出气温升高、降水量降低的趋势。林区近30a气温的增长趋势（0.38℃/10a）较高于全国平均水平值。

关键词：原始林区；变化趋势；气象要素

中图分类号：P46 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160532194

奇乾原始林区位于北部原始林区，属于寒温带大陆性季风气候，地处中国高纬度地区，为额尔古纳河下游右岸。IPCC第4次评估报告指出，过去100a来全球地表温度升高0.74℃，变暖幅度自20世纪90年代以来明显加速，未来100a全球气温将升高1.1～6.4℃[1-4]。张先恭等利用中国温度等级序列， 首先给出了20 世纪初以来全国地表气温变化曲线[5]。本文选取奇乾气象站点30a的逐日平均气温、降水量以及日照时数，通过线性趋势分析及显著性检验，得出年际变化特点。能够对今后类似的科研工作起到有效地指导意义。

1 奇乾原始林区气候特征分析

1.1 年均气温分析

温室气体的大量排放，导致全球气温显著升高，南北两极冰雪消融加快，同时我国北方地区的冬季逐渐变暖。图1为奇乾原始林区1981-2010年年均气温变化曲线，由图可知，近30a奇乾原始林区气温变化曲线呈上升波动趋势，而分析得知30a间年平均气温均值为-0.82℃。曲线中前10a的年均气温距平值为-0.62℃，中间10a年均气温距平值为0.23℃，近10a年均气温距平值为0.38℃，由此表明，奇乾原始林区前10a气温变化较大，且比30a均值偏低较明显，而近10a间变化相对较小。但是特殊年份，如2007年年均气温为1.3℃，超过30a间平均气温值2.12℃，属于较高气温。

图 1 奇乾原始林区年均气温

通过一元线性方程得知奇乾原始林区30a的年均气温倾向方程为：Y=0.0389T-1.5084（T=1，2，3，4，…30）。时间T的相关系数为0.44，通过了置信度=0.01的显著性水平检验。奇乾原始林区年均气温倾向率为0.38℃/10a，即每10a增加0.38℃。有关学者研究表明，全国近50a间气温增暖趋势为0.26±0.032℃/10a [6]，表明奇乾原始林区的增速较高于全国平均水平。

1.2 年降水量分析

全球降水量分布不均匀，我国降水量除西南地区也是总体呈现下降趋势。图2为1981-2010年近30a奇乾年降水量变化曲线，由图可知，曲线整体波动较大，曲线整体呈下降趋势。但是下降幅度不明显。通过计算得30a间年平均降水量均值为317mm。前10a年降水量距平值为30mm，中间10a年降水量距平值为4mm，近10a年降水量距平值为-35mm，表明近10a曲线波动剧烈，降水量少于平均值的年份多，其可能对林区内植被的生长以及生态环境影响较严重。

通过历年一元线性方程研10a年均降低29mm。

1.3 年日照时数分析

为1981～2010年奇乾30a年日照时数变化曲线，由图可知曲线整体呈下降趋势，但是降幅较为平慢。通过计算得30a间年平均日照时数均值为2878h。曲线中前10a年日照时数距平值为52h，中间10a年日照时数距平值为11h，而近10a年日照时数距平值为-80h，表明曲线近10a间波动较为剧烈，低于平均值年份当中2003年偏低了514h，前20a间基本在平均值上下小幅波动。

通过奇乾原始林区历年线性回归线方程得知30a奇乾原始林区年日照时数倾向率为40h/10a，即每10a年均降低40h。这与全球日照时数呈上升的趋势不同，可能与植被减少，空气中悬浮颗粒物增加，对太阳光反射率的增大有关。

1.4 气象要素年际距平分析

表1为奇乾原始林区1981-2010年近30a各气象要素年代际距平值表，分析可知，奇乾原始林区年代际气温距平值在前10a为负距平，后20a均为正距平，且前10a距平值较大，说明1981-1990年气温相对较低，之后气温整体回暖，特别是在近10a回暖幅度最明显；年代际降水量距平在前20a均为正距平，近10a为负距平，而且负距平值较大，说明2001-2010年降水量下降幅度较为明显；年代际日照时数前20a为正距平，近10a为负距平，在2001-2010年间距平值最大，但是整体变化趋势不明显。以上分析也进一步说明各气象要素变化趋势与历年线性曲线相吻合。

2 结论与讨论

本文基于对大兴安岭奇乾原始林区的气候特征研究，利用其30a气象数据，计算出年均气温、年降水量、年日照时数。结合一元线性趋势分析以及显著性检验等方法分析各气象要素变化特征以及年代际变化趋势，结果表明：奇乾原始林区近30a间年均气温呈上升趋势，年降水量、年日照时数呈下降趋势，这与全球气候变化趋势较为相似。林区近30a气温的增长趋势（0.38℃/10a）较高于全国平均水平值，说明奇乾原始林区的气候符合大尺度气候变化规律，但同时也有区域和尺度上的特殊性[7]。由于森林相比于其他土地，蒸腾作用较为明显，因此大兴安岭森林的减少对林区降水量有一定影响。林区内大面积的植被覆盖率对太阳的反射率很低， 这样使林区气温上升幅度相对较快。

参考文献

[1]严中伟，季劲钧，叶笃正.60年代北半球夏季气候跃变―（I）降水和温度变化[J].中国科学（B 辑），1990（20）：97-103.

[2]张运林，秦伯强，陈伟民，等.太湖无锡地区近40a来日照的变化特征分析[J].气象科学，2003， 23（2）： 231-237.

[3]石慧兰，王新堂，邵志勇，等.鲁西北52年日照变化特征及原因[J].气象，2007，33（2）： 93-97.

[4]IPCC. Climate Change 2007： Impacts， Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change[M].Cambridge， UK and New York， USA： Cambridge University Press， 2007.

[5]张先恭，李小泉.本世纪我国气温变化的某些特征. 气象学报， 1982， 40（2）： 198-208

[6]李庆祥，董文杰，李伟等.近百年中国气温变化中的不确定性估计[J]，科学通报.2010，55（16）：1544-1554.

[7]王利盈.1960-2010年云南省日照时数和风速变化特征[J].甘肃农业大学学报，2014，10（5）：140-147.