太行山南麓冻土气候特征及与温度的相关性分析

摘要

【目的】了解太行山南麓季节性冻土的气候特征。【方法】利用1960~2019年山西省太行山南麓晋城市的5个国家气象观测站的最大冻土深度、气温及地温资料,采用线性趋势、M-K突变检验及Morlet小波分析等方法,分析晋城市最大冻土深度的时空变化特征及其与气温、浅层地温的相关性。【结果】近60 a来晋城市最大冻土持续时间一般为当年11月到次年3月,季节性特征明显,且最大冻土深度的平均值和极值都随纬度增加而变大。最大冻土深度年变化以-1.48 cm/10a的速度显著变小,平均气温以0.28℃/10a的速度增加,两者呈现剪刀差的态势;最大冻土深度变差系数在0.21~0.29之间,稳定性较好;最大冻土深度与气温及浅层地温均呈负相关。60 a晋城市冻土开始日期和结束日期气候趋势率分别为1.52 d/10 a和-3.14 d/10a。M-K突变检验表明,各指标均有突变发生;最大冻土深度的周期主要为7~10a;冻土持续时间为127.6 d,气候趋势率为-3.2 d/10a,呈缩短的趋势。【结论】太行山南麓最大冻土深度呈显著变浅的趋势,其与气温及浅层地温均呈负相关,具有明显的周期变化特征和突变特征。