長白山生態氣象條件評估

李楠 王淇 金席宇 楊亞清 鄭紫嫣

(長白山氣象局，吉林 長白山 133613)

引言

長白山屬于溫帶大陸性山地氣候，冬季漫長寒冷，夏季短暫涼爽，是典型的氣候脆弱區。強化氣候變化應對、生態領域防災減災等能力對加快推進長白山地區生態文明建設、提高生態環境質量具有重要意義。

1 2019年長白山保護開發區氣候條件評估

1.1 2019年氣候分析

長白山保護開發區2000年以來年平均氣溫呈上升趨勢，氣候傾向率為0.34℃·10a-1；年降水量呈增多趨勢，氣候傾向率為32.7mm·10a-1；年日照時數呈微弱增加趨勢，氣候傾向率為12.4h·10a-1，水、熱匹配有利于植被生長。與常年相比，2019年平均氣溫偏高1.5℃，達到1960年以來歷史第2位高值，降水量減少66.4mm，日照時數增多324.1h。詳見圖1、2。

圖1 2000—2019年長白山保護開發區年平均氣溫變化

長白山池北區2019年平均氣溫為4.5℃，較歷年同期偏高；年內最高氣溫為33.8℃，出現日期為5月20日；年內最低氣溫為-32.1℃，出現日期為2月29日；年降水總量為606.2mm，較歷年同期偏少；初霜日期為9月16日，終霜日期為3月10日，全年大風日數16d。

長白山池西區2019年平均氣溫為5.1℃，較歷年同期偏高；年內最高氣溫為31.7℃，出現日期為7月20日；年內最低氣溫為-29.1℃，出現日期為12月5日；年降水總量為778.6mm，較歷年同期偏少；初霜日期為9月9日，終霜日期為5月7日，全年大風日數6d。

圖2 2000—2019年長白山保護開發區年降水量變化

表1 長白保護開發區池北區、池西區逐月氣溫、降水情況

1.2 2019年夏季氣候分析

2019年夏季長白山地區氣溫正常、降水略少，氣溫與長白山平均狀態一致。6月1日—8月31日，全區平均氣溫為18.7℃，與常年同期18.8℃接近，比去年同期20.0℃低1.2℃；其中6月偏低，7月略高，8月略高。全區平均總降水量為391.9mm，比常年同期439.3mm少11%，比去年同期493.7mm少21%。其中，6月為129.3mm，比常年同期117.3mm多11%；7月為110.2mm，比常年同期180.1mm少39%；8月為152.5mm，比常年同期141.9mm多7%。長白山地區夏季共出現3次區域性大雨(6月19—20日、8月11—13日、8月15—16日)，1次區域性大到暴雨(7月21日)以及多次局地短時強降水天氣。其中，6月19—20日為受低空切變和冷渦共同影響所產生，全區平均降水量為22.3mm，池北區平均降水量為28.8mm，池西區平均降水量為28.4mm，池南區平均降水量為9.7mm，另外天池站降水量為18.7mm；7月21日受高空槽云系和臺風“丹娜絲”外圍水汽共同影響，全區平均降水量為33.6mm，池北區平均降水量為8.8mm，池西區平均降水量為41.0mm，池南區平均降水量為51.1mm，降水量較大的站點有池南小學60.1mm、東崗58.0mm、池西二高54.4mm，另外天池站的降水量為14.3mm；8月11—13日為受高空槽及臺風“利奇馬”外圍水汽影響，全區平均降水量為28.5mm，池北區平均降水量為34.6mm，池西區平均降水量為27.4mm，池南區平均降水量為23.5mm，降水量最大站點出現在天池站，為55.6mm；8月15—16日受10號臺風“羅莎”及西風槽共同影響產生，全區平均降水量為25.1mm，池北區平均降水量為22.3mm，池西區平均降水量為23.8mm，池南區平均降水量為26.7mm；降水量較大的站點有東崗32.4mm、池西二高31.9mm、長白山機場31.1mm、寶馬村31.1mm、池南小學30.3mm，另外天池站的降水量為30.3mm。

1.3 2019年冬季氣候分析

2019年長白山保護開發區冬季(1—3月、11—12月)氣候概況為氣溫特高，降水略多。全區平均氣溫為-6.6℃，比常年同期高3.1℃；全區平均總降水量為87.1mm，比常年同期多8%。期間3月出現1場暴雪，3月21日池北區為雨夾雪轉大雪，池西區雨夾雪轉暴雪。11月3場暴雪，11月13日池西區暴雪，池北區大到暴雪；11月18日全區暴雪；11月24日全區暴雪。12月1場大到暴雪，12月16—17日全區大到暴雪。其中，3月21日受高空槽系統影響，全區平均降水量為10.5mm，池北區平均降水量為6.0mm，池西區平均降水量為15.0mm；11月13日受高空槽系統影響，全區平均降水量為11.1mm，池北區平均降水量為8.2mm，池西區平均降水量為13.9mm；11月18日受高冷渦系統影響，全區平均降水量為12.0mm，池北區平均降水量為11.0mm，池西區平均降水量為13.0mm；11月24日受低空切變系統影響，全區平均降水量為17.8mm，池北區平均降水量為14.9mm，池西區平均降水量為20.6mm；12月16—17日受高空槽系統影響，全區平均降水量為8.0mm，池北區平均降水量為7.5mm，池西區平均降水量為8.4mm。

2019年長白山保護開發區積雪覆蓋日數較2018年均偏少，其中池西區積雪覆蓋日數多于池北區。

圖3 2019年長白山保護開發區積雪覆蓋日數監測

2 長白山保護開發區植被生態監測評估

2019年長白山保護開發區植被生態質量等級持平及偏高區域占97.7%，植被經初級生產力(NPP)較2018年增加42.3克碳·m-2，較2000年增加80.7克碳·m-2。植被覆蓋度(VFC)較2018年略增，較2000年增加3.9%。

圖4 2019長白山保護開發區植被生態質量分布圖

圖5 2000—2019年長白山保護開發區植被生態質量指數變化趨勢率

2000年以來長白山保護開發區NPP平均每年增加3.0克碳·m-2，VFC平均每年增加0.2%，98.5%的區域植被生態質量呈良好發展趨勢，特別是保護區的中東部和東北部改善較為明顯。植被生態質量指數高于2018年與多年平均，居2000年以來的第3位，植被生態質量指數增加趨勢率為0.24·a-1。

圖6 2000—2019年長白山保護開發區VFC變化

圖7 2000—2019年長白山保護開發區EQI變化

3 2019年長白山保護開發區氣象災害分析評估

3.1 高溫日數評估

2019年長白山保護開發區高溫日數明顯偏少。全區共出現高溫日數(日最高氣溫≥32.0℃)3d，均出現于長白山池北區7月份，7月20日長白山池北區最高氣溫33.8℃；7月27日長白山池北區最高氣溫32.5℃；7月31日長白山池北區最高氣溫32.0℃。池西區、池南區最高氣溫均未達到32.0℃。

3.2 低溫日數評估

2019年長白山保護開發區低溫日數明顯偏少。全區共出現低溫日數(日最低氣溫≤-32.0℃)1d，出現于長白山池北區2月29日，最低氣溫為-32.1℃。池西區最低氣溫均未達到-32.0℃。

3.3 寒潮、大風、大霧日數評估

2019年長白山保護開發區共出現寒潮14d。其中多數均出現于冬季(年初和年末)，春、秋季出現寒潮日數為2d。

2019年長白山保護開發區共出現大風日數為16d(池北區16d、池西區6d)，其中初秋兩季大風日數較多，冬季次之(主要出現在12月)，夏季最少。

2019年長白山保護開發區共出現大霧日數為7d，其中春季2d，夏季5d。

4 2019年長白山生態質量氣象評價

根據中國氣象局《生態質量氣象評價規范》，利用2019年氣象觀測數據、衛星遙感監測數據、統計和調查等相關數據，計算長白山2019年表征生態質量的濕潤指數、水體密度指數、植被覆蓋指數、災害指數和土地退化指數，綜合上述指數計算生態質量氣象綜合評價指數。2019年長白山的生態氣象質量總體上為優秀，生態氣象質量指數在70～80 。

2019年生態氣象質量指數與2018年相比，有不同程度增長；2019年長白山植被生態質量指數偏高區域與水熱條件匹配較好區域基本重疊，氣象條件是影響生態系統的重要因素。

表2 2019年長白山生態氣象質量指數

5 結論

氣象觀測數據分析表明，2019年年平均氣溫偏高，降水偏少。全區年平均氣溫4.8℃，比常年高1.5℃；全區年平均降水量為692.4mm，比常年少66.4mm；平均大風日數為11d；最高氣溫為33.8℃，最低氣溫為-32.1℃，均出現在長白山池北區。

植被生態氣象遙感監測表明，2019年長白山保護開發區植被生態質量等級持平及偏高區域占97.7%。植被經初級生產力(NPP)較2018年增加42.3克碳·m-2，較2000年增加80.7克碳·m-2；植被覆蓋度(VFC)較2018年略增，較2000年增加3.9%。

2019年長白山氣象災害主要包括暴雨、暴雪、冰雹、大風等。暴雨洪澇災害主要受臺風和強降水影響。春旱及洪澇災害影響程度相對較小，對全年整體作物長勢影響不明顯，其它氣象災害綜合影響程度小于歷年，對整體生態環境造成影響不明顯。

2019年長白山生態氣象環境整體較好，氣象條件對全省生態質量改善和提升較為有利。2019年長白山平均生態氣象質量指數較高，與水熱條件匹配較好區域基本重疊，氣象條件是影響生態系統的重要因素。