论文部分内容阅读
土壤温度是对气候变化有重要影响的因子之一。各个层次土壤温度的高低反映出前期地表层热量积蓄的多寡,不仅会使区域的气候状况发生变化,而且对大范围的环流也可产生一定的影响,同时也直接关系到农作物的生长和收益。将土壤温度异常本身的时空分布规律及与其他气象因子之间的相互关系作一些气候学分析,对于深人理解陆气相互作用的特征和机理以及气候变化的原因,为地温对气候变化的响应规律及其长期预测提供科学依据具有重要意义。黑龙江省地处中高纬度,是气候变化的敏感区域,其气候变化既受到全球气候变暖的影响,又有本地区的地域性特点,季节性冻融更增加了本区地温研究的复杂性。因此,本研究选取黑龙江省16个国家气象站1960～2000年0-20cm逐日平均地温、气温及降水数据,采用气候倾向率、相关分析等气候统计方法对黑龙江省不同层次地温的时空分布特征、变化规律进行研究,探讨本省地温的时间变化特征和空间分布情况,以及气温、降水与地温之间的联系,研究地温气候异常的原因。结果表明：随着纬度的升高,黑龙江省年平均地表温度由南至北逐渐降低,大部分地区等温线基本与纬线平行,东部地区等温线产生沿经线方向的分布特征。除夏季外,各季节地表温度均值随纬度的变化都显示出与年平均值相似的变化特征。五个深度5-9月平均地温的空间分布模式基本一致,部分地区等温线仍产生与沿纬度方向的分布趋势,东部地区等温线主要沿经线方向分布。就一年时间尺度而言,黑龙江省各个站点的地表温度存在明显的正弦变化,不同地区站点之间的年内变化具有明显的地区差异。黑龙江省地温在5-7月升温过程较快,而7-9月的降温过程较慢。从7-9月,土壤温度垂直梯度逐渐减小。黑龙江省及各个站点41a来的地表温度都呈现升高趋势,全省年平均地表温度以0.039℃/a速率升高,春、夏、秋、冬四季的升温率分别为0.050、0.027、0.020、0.060℃/a。20世纪60年代初到80年代后期,地温整体较低。地表温度显著升温始于1988年,80年代末期以及整个90年代是41a来温度相对较高的时期。黑龙江省五个深度的5-9月平均地温在1960～2000年期间都呈现升温趋势,0cm地温气候倾向率在5个深度中最高,为0.030℃/y；5-20cm深度平均地温升温率相差不大。各站点五个深度的5-9月平均地温都呈现升高趋势。地表温度和气温空间分布模式在冬季相似度最高；在夏季差异最大。地表温度空间分布在冬季主要受气温的高低和变幅所影响,降水对地温空间分布的影响主要集中于夏季,且在靠近海洋的南部地区比较显著。年及各季平均气温与地表温度存在明显正相关关系,相关系数在冬季最大,在夏季最小。降水与地温普遍存在反相关关系,在夏季的反相关系数高达-0.430,较多降雨的年份普遍对应着较低的地表温度；而冬季降水与地表温度正相关。气温和降水对地温的影响都是随着深度加深逐渐减小。