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第四节 当代人类活动对气候的影响

  一、地表面改变对气候的影响
    (一)三江平原地区
    三江平原位于黑龙江、乌苏里江和松花江汇合处,地势低平,多沼泽湿地。总面积约16 030 万亩。1958年和1967年前后为开荒伐林高潮期,至1980年已开荒4 667万亩,砍伐天然林木1 225 万亩。沼泽和水面缩小,存留的天然植被明显恶化,地表面性质发生了很大变化。与此同时, 当地的气候在大气候变化的背景上发生了较明显的改变,以宝清县为例比较(表1—50),宝清 县70年代初大面积开发,从前后5年的气候要素变化可以发现:
    开发前
    
    
    
    
     开发后
    多沼泽、草湿地和林木
     多农田
    
    
    气温低,振幅小
    
    
     气温偏高,振幅增大
    降水多、湿度大
    
    
     降水少、湿度小
    地面风速小
    
    
    
     地面风速大
    
    同时,以1970年为三江平原大面积开发的分界限,比较前后旱涝变化情况(表1—51),看 出:开发前旱少涝多,开发后旱多涝少。开发前后各季的旱、涝频率如下:
    
    
     春 季
    夏 季
    秋 季
    
    
     旱 涝
    旱 涝
    旱 涝
    开发前
    5% 30% 10% 35% 20% 30%
    开发后
    32% 21% 21% 5%
    37% 10%
    
    开发后,三江平原地区大风增多,风害加重。开发前很少有11级大风,70年代以来,依 兰、佳木斯等地最大风力常达9~11级,风速20~40米/秒。8级以上大风日数一年多达63天 二九零农场60年代以前大风危害很少,以后风害次数显著增加。宝泉岭50年代春季大风年平 均8次,60年代为11.4次,70年代多达14.2次,年递增率33.5%。友谊农场1958年风蚀面积 1万余亩,1968年为10万亩,1978年多达20多万亩。
    (二)松嫩平原地区
    历史上,这里地面森林、草被葱郁覆盖。1902年(清光绪二十八年)前后,开始大量移民 和屯垦农耕,加上沙俄入侵后大肆砍伐森林,破坏草原。解放后,又经过几次大规模开荒, 森林、草地面积锐减。60年代初森林覆被率为7.3%,80年代初下降为5.2%,而且多集中在 平原与山地之间的过渡带,平原区仅占1~2%。加上滥用土地,过度放牧,植被退化,土壤肥 力下降以及水资源的不合理利用,导致了气候的干旱化和土地的沙漠化。全省风沙土(是在风 沙地区,因风、沙、人类活动及干旱气候所形成的一种幼年土壤)面积为53.6万公顷,占全 省总面积的1.27%。现有沙漠面积0.26万平方公里,主要分布在嫩江和乌裕尔河下游地带。 80年代以来此区气温升高,加上人类活动的影响,沙漠化有加剧势头。
    另外,此区的农田防护林带网对当地气候有一定的改良和调节作用。1983年4月29日,齐 齐哈尔、富裕等地遭受了一场历史罕见的特大暴风雪袭击。富裕县富路乡兴胜村地界周围的 长兴、龙水等5个村屯的高压电柱和低压电柱共断杆200多根,电话线杆折断35根,房屋倒塌 60余间。而兴胜村9 000亩地界内的电柱无一折损,房屋安全无恙,被人们视为奇迹。原因就 是兴胜村有占地30%的防护林带网的庇护。据这片防护林带的规划设计者和建设总指挥李成烈 同志介绍,此防护林带具有一定抗御风灾的能力,它可以平均降低风速32%。1980年以来,消 除了土壤风蚀和毁林补耕现象,杜绝了风沙灾害,起到了保土保肥的积极作用。同时还提高 了近地面层的气温,初霜期推迟7~8天。促进了粮豆的大幅度增产,使粮豆单产提高两倍, 总产提高一倍。防护林带还有涵养水源,减小温差,增加湿度,减少水土流失,缓和土壤干 旱和大气干旱等积极作用。
    二、城市化对气候的影响
    哈尔滨市区和郊区(东香坊等)及周围县市(呼兰、阿城)气象资料统计表明,城市对气候 的影响主要表现如下:
    (一)日照相对减弱
    哈尔滨市区人口密集,工厂、家庭和机动交通工具等排放大量烟尘、杂质等污染物进入 大气,直接影响日照和太阳辐射。比较近几年的资料(37)(表1—52)发现,大气中污染物 的增加导致日照时数和太阳直接辐射的明显减少,散射辐射量增加,总辐射量显著减少。哈 尔滨郊区(东香坊)的日照对数比周围县市(呼兰、阿城)少,尤其冬季相差显著(表1—53),日 照百分率也普遍偏小(图1—58)。
    
    
    
    
    (二)热岛效应明显
    城市中心区的气温比郊区高,郊区的气温比周围县市高的现象为热岛效应。尤以冬季明 显。
    
    据分析(38),以温度最高的测点——哈尔滨市道里区十二道街为热岛中心,以温度 最低的测点——双榆树为郊区代表点,则热岛中心与郊区平均温差可达3℃左右(图1—59)。 另外比较马家沟(靠近市中心,但周围较开阔)和双榆树之间温差日变化(图1—60),a所示: 当时为晴天,热岛于14日日落时形成,15日日出时减弱到消失,午夜至日出前热岛效应最强。 b所示:当时夜间风小,热岛在22时前后最强,马家沟与双榆树温差达5.5℃。再从马家沟与 东香坊(气象台)气温日变化(图1—61)看:除12~16时,郊区(东香坊)气温稍高外,其余时段 市区的气温均高于郊区,尤其午夜时分突出。
    
    
    城市热岛效应影的响可远及到周围县(市)(表1—54):在一日内,7~8时,19~6时两时 段的平均气温城区均高于郊区,郊区多高于周围县(市),其中19~6时更为明显。市郊区(东 香坊)和呼兰、阿城月平均气温比较(表1—55)看:郊区多数月份平均气温高于周围地区,冬 季(11~2月)尤为突出。年平均气温高0.1~0.2℃。郊区的高温日数也比周围县(市)多(表 1—56),日最高气温≥35℃的初终间日数更多,东香坊比呼兰多1.8天,比阿城多4.2天。 低温日数相反(表1—57),尤以≤-30℃初终间日数突出。
    
    
    
    
    热岛效应在年内有一定差异(图1—62),除5月、7月的平均气温和6月、9月的平均最高气 温外,其余各月哈尔滨市郊区气温均比周围县(市)高,尤其1月、2月相差最大,10~12月次 之。而且平均最低气温的温差大于平均最高气温的温差。说明冬季和夜间热岛效应最为明显。
    
    近些年来,哈尔滨市区与郊区和周围县(市)气温变化总趋势一致。但市区升温幅度增大, 降温幅度减小,年平均最低气温明显升高,1966~1975年平均为-2.3℃,而1976~1985年 上升到-1.7℃,升高0.6℃,尤其12月份升温幅度最大,为1.2℃,而7月份只升高0.2℃ 近10年内,市区的年平均最低气温比周围县市高2.7℃,其中7月份高3.0℃,1月份竟高4.2℃。 可见,哈尔滨市的热岛效应有增强趋势(39)。
    (三)云、雾、降水量增多
    哈尔滨市区的云量,雾日和降水量等明显多于周围地区(表1—58)。尤其阴天日数一年可 多6.6~7.9天,5~9月最为突出(图1—47)。雾也明显偏多,雾日在1天以上的月份,市郊 区长达9个月(7月到下年3月),阿城为6个月(7~12月),呼兰仅1个月(11月)。郊区降水量也 比呼兰、阿城略多,尤以12~3月明显。降雪日数自然也多,郊区为33.1天,呼兰只有24.8 天,阿城为29.9天,此外还多暴雨(郊区年暴雨日数为0.5天,阿城仅0.2天)多冰雹(郊区 为2.8天,呼兰2.0天,阿城只有1.9天)。
    
    
    (四)局地环流复杂
    总的看,城区风速小,风向多变,局地乱流现象多,常产生辐合型热岛环境。
    城区(以马家沟为代表)的风速比郊区(气象台)偏小,静风频率明显大于郊区,小风频率 却小于郊区。然而,静风与小风的总频率两地基本相同。
    城区与周围地区之间常可形成显著的热岛环流(图1—64)。1980年1月,哈尔滨市出现强 热岛效应时的局地风从郊区吹向市区,形成明显的热岛环流。该热岛中心不在道里十二道街, 而是偏向南岗地区。