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。