吴淑梅，高 宇

(兴安盟气象局，内蒙古 乌兰浩特 137400)

积雪是地球系统五大圈层冰冻圈的重要组成部分，具有高反射率、高相变潜热和低热传导等属性。积雪变化和监测对研究全球气候变化具有重要意义[1]。近年来许多学者对积雪进行了大量研究，希爽等[2]研究得出我国积雪主要分布在新疆北部地区、东北和内蒙古东北部地区及青藏高原地区，其中新疆北部地区、东北和内蒙古东北部地区积雪量有显著增加趋势。从孙晓瑞等[3]研究的内蒙古地区积雪的时空分布特征可以得出，内蒙古积雪分布极不均匀，整体呈现东北高西南低，且存在2个高值区：呼伦贝尔市图里河、兴安盟阿尔山地区。

兴安盟地处大兴安岭向松嫩平原过渡带，由西北向东南分为四个地貌类型：中山地带、低山地带、丘陵地带和平原地带，海拔高度150 m～1 800 m。山地和丘陵占95%左右，平原占5%左右。兴安盟由于地形地貌和地域气候特征，积雪时空分布具有很强的季节和地区性差异，尤其是西北林区(阿尔山地区)冬季严寒漫长，积雪深度的大小直接影响发生融雪型洪水及森林火险风险等级，同时农牧区积雪对设施农业、牧业、土壤保墒、交通运输有一定影响。笔者统计兴安盟1971年—2020年逐日积雪深度资料，采用EOF分析、线性趋势法、小波分析等分析了近50年兴安盟地区最大积雪深度的时空分布特征，以期为社会经济、交通、农牧业生产及森林草原防火等决策提供一些参考依据。

1 资料与方法

图1 1971年—2020年兴安盟最大积雪深度分布(单位：cm)

选用1971年7月1日—2021年6月30日兴安盟8个气象站逐日积雪深度资料，取当年7月至次年6月为一个积雪观测年，即1971年7月—1972年6月作为1971年资料，以此类推得到50年时间序列。单站最大积雪深度为一个积雪观测年内出现的最大积雪深度。全盟平均最大积雪深度为一个积雪观测年内8个气象站出现的最大积雪深度的平均值。分析方法采用EOF分析、线性趋势法、小波分析等。

2 最大积雪深度时空特征分析

2.1 空间分布特征

1971年—2020年兴安盟最大积雪深度分布如图1所示，受地形和纬度影响，最大积雪深度自西北向东南随海拔高度和纬度逐渐降低而递减，近50年全盟最大积雪深度均值为10.3 cm，最大值出现在阿尔山28.7 cm，最小值出现在高力板5.7 cm。

为了清楚地显示兴安盟最大积雪深度的主要空间分布类型，对最大积雪深度资料进行EOF分析，表1列出了EOF前3个特征向量场的方差贡献率和累计方差贡献。前3个特征场累计方差贡献占总方差的75%。

表1 1971年—2020年兴安盟最大积雪深度EOF分析特征向量场的方差贡献 单位：%

图2为最大积雪深度经EOF分解的前3个特征向量场分布。第一特征向量场的解释方差为39%，反映了兴安盟最大积雪深度空间分布的主要特征，即全盟呈现一致的正值，表示兴安盟最大积雪深度的主要空间变化为全盟趋势相同，即全盟是同时高或同时低的空间特征(见图2a)。图2b是第二特征向量场，为兴安盟北部地区与南部地区反相分布，北部地区为正位相分布，南部地区为负位相区域；这说明最大积雪深度的第二位的特征性是北部地区最大积雪深度偏高(低)，而南部地区最大积雪深度偏低(高)的反相位变化特征。图2c是最大积雪深度的第三特征向量场，中西部地区为正位相，其他地区为负位相；说明最大积雪深度的第三位的特征性是中西部地区偏高(低)，而其他地区最大积雪深度偏低(高)的反相位变化特征。

(a)第一特征向量场 (b)第二特征向量场 (c)第三特征向量场

2.2 时间变化特征

2.2.1 年际变化。图3为1971年—2020年兴安盟平均最大积雪深度年际变化分布图。近50年兴安盟平均最大积雪深度最大值为17.8 cm(2010年)，最小值为3.3 cm(2018年)，线性变化趋势不显著，增加速率为0.16 cm·(10a)-1。从单站来看，阿尔山、音德尔、胡尔勒和乌兰浩特线性变化趋势为逐年增长。其中，阿尔山线性变化趋势最为显著，加速率为1.14 cm·(10a)-1；其次为音德尔，加速率为0.61 cm·(10a)-1；乌兰浩特和胡尔勒加速率分别为0.46 cm·(10a)-1和0.13 cm·(10a)-1；索伦、突泉、巴彦胡舒和高力板呈逐年递减，减速率分别为0.32 cm·(10a)-1、0.30 cm·(10a)-1、0.20 cm·(10a)-1和0.24 cm·(10a)-1。

图3 1971年—2020年兴安盟平均最大积雪深度年际变化分布

2.2.2 月分布。表2为1971年—2020年兴安盟出现最大积雪深度逐月概率统计，结果显示，月分布特征十分明显，全盟8个站最大积雪深度最早均出现在10月，最晚除突泉(1976年5月3日积雪深度8 cm)，其余地区出现在4月。最大积雪深度逐月出现概率，除阿尔山(2月占比43%)和音德尔(1月占比20%)，其余地区主要集中出现在3月，占比26%～30%。

表2 1971年—2020年兴安盟最大积雪深度逐月分布 单位：%

2.2.3 周期变化。图4为1971年—2020年兴安盟平均最大积雪深度小波分析，可知周期变化特征为：兴安盟平均最大积雪深度存在准2 a、6 a、11 a、16 a的振荡周期。小波方差峰值对应准2 a的时间尺度最为显著，说明在1971年—2020年整个时间域中，全盟平均最大积雪深度2 a的周期振荡最强，是最显著周期。单站来看：索伦、胡尔勒、音德尔、突泉和巴彦胡舒的最大积雪深度最显著周期均为2 a，阿尔山为5 a，高力板为4 a和11 a。

图4 1971年—2020年兴安盟平均最大积雪深度小波分析

3 结束语

兴安盟近50年平均最大积雪深度为10.3 cm，最大值为28.7 cm(阿尔山)，最小值为5.7 cm(高力板)。根据EOF分析，前3个特征场累计方差贡献占总方差的72%，第一特征向量场表示兴安盟年最大积雪深度是同时高或同时低的空间特征，解释方差为39%，

兴安盟最大积雪深度线性变化趋势不显著，增加速率为0.16 cm·(10a)-1。单站线性变化趋势来看，索伦和南部地区呈逐年递减，其余地区呈逐年递增；其中阿尔山线性变化趋势最为显著，增加速率为1.14 cm·(10a)-1。

兴安盟最大积雪深度逐月分布特征十分明显，最早均出现在10月，最晚出现在5月；最大积雪深度逐月出现概率，除阿尔山(2月占比43%)和音德尔(1月占比20%)，其余地区主要集中出现在3月，占比26%～30%。

兴安盟近50年间最大积雪深度2 a的周期振荡最强，是最显著周期。单站中除阿尔山(5 a)和高力板(4 a、11 a)，其余地区最大积雪深度最显著周期为2 a。