準格爾旗2022 年生態變化及黃河凌汛分析

馬越界

內蒙古自治區準格爾旗氣象局，內蒙古鄂爾多斯 010700

0 引言

2022年準格爾旗氣象局圍繞“綠水青山就是金山銀山”的理念，進一步推進黃河流域生態保護和高質量發展。積極利用高分衛星遙感資料和無人機航拍資料對十二連城玉米地、大路鎮小灘子村開展監測，為政府決策提供重要參考信息。主動開展全旗遙感監測，助力地方生態發展，為多家煤礦開展專業氣象服務，利用2022年遙感資料開展礦區植被長勢監測。例如：對準格爾旗植被指數和植被覆蓋度開展監測，對7—8月植被指數重點監測；重點監測黃河凌汛、森林草原等，防止出現次生災害，構筑防災減災第一道防線。

1 年度氣候條件分析

1.1 氣溫

準格爾旗2022年1—10月平均氣溫10.9 ℃，較常年同期均值高0.6 ℃，屬氣溫略高；較2021年同期平均氣溫低0.4 ℃(圖1)。其中，7月平均氣溫為23.2 ℃，與常年同期均值相比偏高0.2 ℃，屬氣溫略高；比2021年同期低1.1 ℃。

圖1 準格爾旗2021年和2022年氣象分布

1.2 降水

準格爾旗2022年汛期(6月1—8月31日)總降水量為439.2 mm，較常年同期均值多83%，屬降水特多。2022年8月降水量339.6 mm，比常年同期均值多249.8 mm，多2.8倍，屬降水特多；比2021年同期多277.1 mm(圖2)。

圖2 準格爾旗2021年和2022年汛期降水量對比

各鄉鎮2022年汛期降水量都較2021年同期偏多(圖3)，其中，暖水鄉2022年汛期降水量最大，為487.4 mm。從各鄉鎮的降水來看，2022年準格爾旗北部降水少于南部地區。

圖3 準格爾旗2021年和2022年各鄉鎮降水量對比

1.3 地下水位

根據部分人工測量數據顯示，準格爾旗地下水位前期因降水量偏少影響，水位距地面更遠，根據2022年7月末數據，汛期開始至今，水位明顯上漲，地下水位數值縮短。

2 準格爾旗生態變化分析

2.1 植被

準格爾旗植被分布較廣，北部有農業大鄉十二連城，西南部及中部礦區較多，利用衛星NDVI反演，可以區分植被覆蓋率情況，準格爾旗NDVI近2年年變化在0.4左右[1]。

2022年8月初至9月初，準格爾旗植被覆蓋度達到全年峰值，其中，相較于常年同期植被覆蓋度，北部植被覆蓋度明顯優于南部地區，8月下旬準格爾旗礦區附近植被受降水影響也明顯優于歷年同期(圖4)。

圖4 準格爾旗2021年和2022年植被指數對比分析

全旗植被覆蓋度在汛期結束后，總體好于歷年及2021年(2021年NDVI年值為0.36)同期，但因7月降水偏少且全旗降水量分布不均等因素影響，汛期初期植被覆蓋度明顯偏差。

2.2 重點湖區水體面積分析

由圖5可知，準格爾旗水鏡湖水體面積變化，水鏡湖位于準格爾旗布爾陶海蘇木李家塔村，距離首府呼和浩特150 km，距鄂爾多斯市東升區75 km。景區面積240萬m2。

圖5 準格爾旗2021年和2022年水鏡湖水體面積對比分析

利用2022年汛期(8月)末高分一號數據，可以提取水體的變化情況，監測顯示，水鏡湖水體面積為25.7萬m2，較2021年同期縮小0.9萬m2[2]。

2.3 沙漠治理對比分析

庫布齊沙漠，是中國第七大沙漠。位于鄂爾多斯高原脊線的北部，內蒙古自治區鄂爾多斯市的杭錦旗、達拉特旗 和準格爾旗的部分地區。

經過近30年的艱辛治沙，綠化庫布齊沙漠0.6萬km2，控制荒漠化面積1.1萬km2，生物多樣性得到明顯恢復，生物種類從1988年不足10種，到2016年達到530種。

2022年8月末高分一號數據監測顯示，準格爾旗境內庫布齊沙漠面積為53.07 km2，約占全旗0.69%，但較2021年同期沙漠面積相比偏大8.46 km2。

3 重點工礦區遙感分析

3.1 黑岱溝

高分一號數據監測顯示，黑岱溝礦區2021年8月開采面積為184.07萬m2，2022年同期開采面積增加7.68萬m2，達191.75萬m2。

3.2 準格爾召鎮礦區

利用高分一號圖像數據對準格爾召鎮礦區進行歸一化植被指數監測。根據監測分析發現，汛期過后，礦區植被受降雨及增雨影響，明顯優于2021年同期。

2022年8月末，準格爾召鎮礦區歸一化植被指數(NDVI)月平均值(以下簡稱NDVI值)＜0.1的占總面積的0.30%；NDVI值 在0.1～0.2之間的占全旗面積的8.39%；NDVI值在0.2～0.3之間的占總面積的8.44%；NDVI值在0.3～0.4之間的占總面積的11.17%；NDVI值在0.4～0.5之間的占總面積的18.76%；NDVI值＞0.5的占總面積的52.94%。

受降水影響，2022年8月末較2021年同期相比，準格爾召鎮礦區植被覆蓋變差地區僅占準格爾召鎮礦區總面積的4.76%，多為礦坑開采區域。其中，準格爾召鎮礦區有12.44%的地區植被覆蓋情況不變；而植被覆蓋情況變好區域占總面積的82.80%，植被覆蓋度顯著優于2021年。

4 黃河鄂爾多斯段開河進度

2022年2月22日10:00，黃河鄂爾多斯段進入開河期。截至3月2日09:00，黃河鄂爾多斯段累計開河86 km，剩余封凍河段563 km，開河界面位于杭錦旗呼和木獨段東紅柳村(三盛水利樞紐處閘下24 km)，開河水位平穩(圖6)。

圖6 黃河鄂爾多斯段開河段落衛星遙感監測情況

通過高分衛星，可以提取凌汛清溝的情況[3]。根據高分六號衛星監測顯示，截至2022年2月25日，黃河東部準格爾旗段已部分開河，開河長度為21.5 km；黃河準格爾旗段共發現清溝25條，總面積約為6.65 km2，目前清溝范圍在逐步擴大。

根據預測，2023年3月黃河準格爾旗段平均氣溫較常年同期偏高1～2 ℃，開河日期較常年偏早。

5 結束語

通過高分衛星遙感資料和無人機航拍資料對開展全旗的黃河凌汛、植被覆蓋率、重點礦區進行遙感監測，并分析le12022年的總體降水情況和地下水文變化。從分析結果來看，由于2022年前期降水偏少，準格爾旗前旗森林火險氣象風險等級較高，汛期全旗大部地區降水偏多，植被覆蓋率優于2021年。