东北及邻近地区累积积雪深度的时空变化规律

摘要

积雪作为冰冻圈的重要组成部分之一，对气候变化具有十分敏感的响应。为了研究东北整体区域积雪 在长时间尺度上的变化特征，本文利用东北及邻近地区1960～2006年123个地面测站逐日积雪观测资料和同 时期气象要素资料，采用面积权重、EOF、小波分析和功率谱等方法分析了东北地区全年及各季节累积积雪 深度的时空变化特征，分析结果表明：东北及邻近地区积雪的年变化表现为单峰型分布形势，冬季为主要 的积雪季，在空间分布上主要表现为高纬多、低纬少；高山多、平原少的特点。并且根据积雪日数和积雪 的年际变率可以把东北积雪区分成两个部分：即东北中北部和山地为稳定积雪区，东北南部和环渤海地区 为年周期性不稳定积雪区。此外研究还表明：近50a来累积积雪呈缓慢增加趋势，在年代际变化上：60年代、 70年代积雪变化趋势相对平稳，从80年代前期开始积雪呈明显增加趋势，在1999年出现累积积雪深度的极 大值，并且自90年代之后随着全球气候变暖，积雪的不稳定性有所增加。在各个季节积雪的分布趋势上， 秋季积雪整体趋势基本稳定，其中东北西部表现为弱增加趋势，东部表现为弱减少趋势；冬季积雪整体呈 显著增加，其中大、小兴安岭地区积雪增加趋势尤为显著；春季积雪总体呈显著减少趋势，其中东北北部、 大小兴安岭、长白山区为显著减小区域，并且由于冬季积雪占全年的比重大，年累积积雪的增加主要由冬 季积雪的上升所造成。通过EOF分析表明累积积雪深度前10个载荷向量的累积方差达70%以上，且发现前三 个向量通过显著性检验，可以较好地反映积雪的时空异常变化特征：第一型为全区一致偏多(偏少)型；第 二型为南部多(少)北部少(多)的南北相反分布型；第三型为中部多(少)与南北少(多)的相反分布型，这种 积雪的分布差异与影响积雪的大气环流因子有关。小波分析和功率谱方法得出近50a来积雪深度变化存在7a 的主周期，并在90年代后期形成4a的副周期，两种周期分别通过0.025和0.05的信度检验，且近年来周期有 变短的趋势，说明积雪对全球气候变暖存在较好的响应。