Page 187 - 《高原气象》2021年第5期
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高     原      气     象                                 40 卷
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                  干旱的空间分布具有明显的区域特征(王春林                          系。选取 1971-2018 年乌拉特草原连续 48 年降水
             等,2019),内蒙古西部是我国干旱的多发区,具有                          和气温资料,分析气象要素对干旱的影响。另外,
             出现频次多、范围广、影响大等特点,严重威胁当                             选取了乌拉特草原具有典型代表的 22 个区域,对
             地 生 态 系 统 平 衡 和 社 会 经 济 发 展(马 齐 云 等 ,              不同土壤层(10、20、30、40 cm)的相对湿度进行测
             2016;张强等,2009)。内蒙古地区 1951-2006 年                   定,分析降水与土壤墒情及牧草的相互影响。
             累计旱灾成灾面积在全国成灾面积中排第 4 位(张                               文中所涉地图均基于国家测绘地理信息局标
             强等,2009)。乌拉特草原位于内蒙古西北地区东                           准地图服务网站下载的审图号为蒙 S(2019)33号的
             亚季风区北边缘地带,降水少、日照足、蒸发强,                             标准地图制作,底图无修改。
             属干旱、极干旱地区,是中国气候变率最大的地区                             2. 2  方法介绍
             之一(李金田等,2003)。干旱的气候背景以及脆弱                              由于乌拉特草原不同地区、不同时间尺度降水
             的生态系统使该地区成为气候变化的敏感区域(马                             量波动较大,直接用降水量来说明不同区域的干旱
             转转等,2019)。数值模拟研究表明,乌拉特草原                           程度存在跳跃性问题。因此,在分析 1971-2018年
             暖干化气候特征明显(翟颖佳等,2016;张轶鸥等,                          春季 3-5月降水量、秋冬季降水量变化趋势的基础
             2013;秦大河等,2007)。内蒙古西北部暖干化趋                         上,还分析了 1971-2018年气温变化趋势。为了对
             势早已成为众多学者的共识。                                      比分析乌拉特草原 2018 年气象干旱的成因和实际
                  据民政部门“灾情大事记”记载,乌拉特草原                          旱情分布,采用实地土壤测墒、卫星遥感监测、无
             2001-2011 年中有 9 年出现了严重干旱,2004-                     人机航拍等方式,结合气温、大风沙尘等气候概况
             2011 年连续 8 年遭遇了严重干旱,见证了“十年九                        分析,研究干旱发生对草原生态的影响。
             旱”之说,然而 2012-2017 年连续 6 年没有出现较
             明显的干旱,2018 年上半年乌拉特草原出现了 21                         3   干旱气候成因分析
             世纪 10年代以来转折性的最严重干旱。2018年 3-                            西太平洋副热带高压(下称副高)(朱乾根等,
             5月气温异常偏高,降水明显偏少,风沙天气多,使                            2000)是影响降水过程的一个重要系统,副高环流
             草牧场土壤失墒加快,地下水位下降,水井干枯,                             型分布及位置和强度直接影响着乌拉特草原牧区
             人畜饮水困难,大牲畜和羊死亡严重。牧区草场直                             干旱程度。乌拉特草原位于中国防沙治沙功能区
             到 6 月还没有返青,旱灾极为严重。市政府启动旱                           和副高与蒙古高压的过渡区,夏季副高作用增强,
             灾四级救灾应急响应,投入移动水泵应急抗旱,调                             往往由于副高西伸北抬,水汽通路建立,带来夏秋
             运发放抗灾饲草料,解决人畜饮水困难和牲畜缺饲                             季相对丰沛的雨水,降水量达 150~200 mm;有时
             草料等问题。                                             活动强烈,使该区域年降水量达 330 mm 以上。春
                  内蒙古西部受到我国东部季风和西北干旱两                           季降水量最多达 67 mm,冬季主要受蒙古高压的作
             大气候系统的交互影响(王蕊等,2019),导致乌拉                          用,气候寒冷,当有暖湿气流北上与冷空气交绥,
             特草原降雨量年变率特别大,雨量的变化对植被生                             也能够带来 3~5 次降雪,使春季土壤墒情得到改
             态的影响非常显著。乌拉特草原代表了欧亚草原                              善。位于阴山北麓的乌拉特草原几乎位于副高和
             区的西端,其相对独特的气候系统、海陆格局与区                             蒙古高压的过渡区,气候波动异常强烈。
             域植被-土壤过程在长期演变中的时空特征如何?                             3. 1  大气环流特征分析
             干旱发生对该地区畜牧业发展的随机性影响程度                                  乌拉特草原春季 500 hPa 亚洲大陆常年为平直
             如何?本文仅仅围绕这两个问题开展研究,对把握                             西风,环流的纬向度加大,东亚大槽西退,地面蒙
             乌拉特草原干旱过程演变规律、时空特征以及对区                             古高压势力减弱。中心西北移,西太平洋副高开始
             域生态保护具有十分重要意义。                                     北抬,当西风槽前西南气流明显或波动较强时,会
                                                                产生降水(李金田等,2003)。然而分析 2018 年春
              2   数据来源与方法介绍
                                                                季 3-5 月北半球 500 hPa 平均位势高度场可知,欧
             2. 1  资料来源和站点选择                                    亚大陆中高纬地区维持“两脊一槽”的环流形势
                  乌拉特中旗海流图和乌拉特后旗海力素气象                          (图 1)。乌拉尔山附近为低压槽控制,贝加尔湖以
             观测站是国家气象基准站,具有较完整的气象观测                             南及我国西北北部地区受高压脊控制,东亚大槽强
             资料序列,能够代表乌拉特草原的气候特征,便于                             度偏弱,极涡位于巴伦支海以东至新西伯利亚群
             讨论干旱与降水量、气温变化在长期演变中的关                              岛,中心为负高度距平,极涡较常年偏强。这种环
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