**篇蒙古高原区域气候背景与时空变化
蒙古高原东边和西边分别以大兴安岭和阿尔泰山两座山脉自然分界,以肯特山、萨彦岭、雅布洛诺夫山脉为北界,向南延伸至阴山山脉及周边地区。蒙古高原大部分为古老台地,是欧亚大陆腹地的重要地貌构造单元,东西延伸长,南北跨度大,是干旱与半干旱气候的过渡带。蒙古高原西部为海拔3000~3500m的高山,南部为广阔的戈壁,中部和东部地区为连续成片的高原丘陵。平均海拔1500m左右,呈西高东低的地势格局,面积约2.6x106km2,在行政单元上包括蒙古国全境和中国内蒙古自治区与其周缘地区。该地区夏季主要受东亚季风的影响,温度较高,雨量相对较多,呈雨热同期的格局;冬季西伯利亚-蒙古高压是影响该地区的主要气候因素,温度较低,气候干燥。另外,该地区是纬向环流的必经之路,西风环流非常活跃。因此,在季风与西风环流的共同作用下产生的水热组合、气候分布时空格局及所塑造的生态环境(广大的草原)具有明显的*特性,致使蒙古高原成为全球气候变化*为剧烈、响应*为敏感的典型代表区域,也成为当前全球气候变化与生态系统响应研究的热点区域。目前,针对蒙古高原地区已开展了大量的基础研究工作,通过历史资料收集与整理,在古代与当代气候变化、生态环境响应、社会经济适应等方面取得了大量的研究成果,这些工作为深入理解该区域或跨区域的气候变化影响、制订适应与应对方略奠定了坚实的基础。本篇主要回顾了蒙古高原气候研究的历史,汇总了大量关于区域气候特征及气候变化的史料记载,并基于近代气象数据资料,系统分析了蒙古国和我国内蒙古地区主要气候要素的背景及其变化,*后,展望了气候变化背景下草原生态系统未来的研究热点,希冀为更多的科学研究和区域可持续发展管理决策提供有价值的信息资料。
**章蒙古高原气候及其变化的历史回溯
**节关于蒙古高原气候认识和研究的回溯
一、蒙古族民间对气候的传统认识
数千年来蒙古族一直依赖大自然经营畜牧业,他们对周围的天气有着深刻的认识,积累了较多的知识,他们对天气的认知度不比世界上其他的民族差。
蒙古族基于对周围环境的不断感受、认识和总结,形成了民间传统知识,并不断传授给下一代,形成了与大自然共同发展、和谐生存的紧密关系。翻阅历史长篇,对这一传统知识的记载很有限,只在不多的文献中偶见点点滴滴的记述。例如,布尼巴扎尔 道曰吉梅林1936年著的《给牧民的训诫》,记载有自然天气状况和如何克服气候灾害的知识、方法等内容。另如,气候方面的专家P查克德尔在20世纪60年代著的《天空怎么样》、几巴塔的《先知天气的民间知识》、杭爱赛罕的《观察才能得知》(1989年)、察克德尔苏荣的《观天术》、几洛桑达西的《天象》(1997年)、官布扎布的《天文与天气》等也都可以寻迹到一些关于蒙古高原气候及如何利用气候和规避自然灾害的记载。民间知识是在当时的气候条件下,牧民对周围气候的先知、推断及流传的知识,其中也包括一些尚未被科学证实的,如“野鼠秋季大量储备饲草则冬季有大雪”“庚午曰刮大风,后六十天内一直起风”“昴宿星团处于月亮上方,天要变”等。另外,较早有关气候及民间知识的记载,可追溯到扎兰郭喜格在1839年翻译的《汉匣子》,该书详细介绍了每曰每月乃至四季等的云、风、降水及太阳升与落等方面的先知与天气推断,同时,还记录了利用与天气有关的动物的行为、毛色来判断天气状况的一些民间知识。
*早记载蒙古高原的天气状况可追溯到匈奴时代。公元前72年,匈奴土地上下大雪,一日之间厚达2尺,牲畜大量死亡(《汉书》中记载)。公元前68年、前46年及公元1248年、1254年、1303年、1340年、1372年和1450年都有蒙古高原地区发生大灾(大旱、大雪、沙尘暴)等的记录。17世纪著名历史学家罗卜藏丹津曾在《黄金史》中对14~15世纪夏季旱灾等灾害进行过描述,除此之外,那个时期关于夏季所遭受的灾害记录就很少见了。
17世纪末,哈拉哈蒙古归顺于清政府后,清政府逐步加强了对蒙古高原的控制。18世纪以后,清政府通过盟旗制度将蒙古高原划分为许多小地方,严加管理牧民的经营地域,禁止超域放牧。这一政策给历来自由游牧的蒙古族带来了经济和生活上的不便,甚至引发了一些社会矛盾。由于自然灾害或管理限制,部分牧民试图迁移到毗邻的草原,但受到盟旗制度的严格限制。17世纪末至18世纪,相关的地方报告和记录逐渐增多,①根据《汉书 律历志》记载,西汉时期的1尺约为23.1cm。
地方官员将情况逐级上报,*终呈报至理藩院。这些记录目前主要保存于中国**历史档案馆和内蒙古自治区档案馆。
记录显示,关于受灾方面的信息主要包括灾害的状况、程度、受灾范围等,气候方面的信息包括降水时间、降水量、风力、寒冷强度等。降雪根据厚度进行描述,一般从薄到厚按照指厚、小柞、大柞、尺、度,或用厚达马距毛(马球节后面所生长的长毛称为距毛)、牛膝、肚皮,或用寸、尺等来量化描述。降水量以湿润土壤厚度来形容,一般用指厚、小柞、大柞,或寸、尺来描述。
在对蒙古高原气候有经验性认识的基础上,牧民制订相应的畜牧业生产策略。冬营盘多选于气候温暖的地方,夏营地多选于蚊虫少的凉爽地点。从查阅的资料来看,观察天气经营畜牧业方面目前遗存的记录不多,但也依稀在车臣汗部的《套格套王(套王,套老爷)的训诫》、布尼巴扎尔?道日吉梅林的《给牧民的训诫》等史料中可见到。
二、地理学家对蒙古高原气候的考察
俄罗斯地理协会成立于1845年,其分支协会西伯利亚协会于1851年在伊尔库茨克成立。俄国组织开展中亚考察之前,就在蒙古高原进行过物理、地理,也包括气候的研究工作。当时俄国驻欧尔格的领事兄n.mnmMapeB建立了欧尔格市气象观测站,主要工作者为r.3axapoB。但是,蒙古国的现有文献中**个气象站则是建立于1869年。俄国学者H.M.npeBarncKHft、EH.noTaHHH、M.E.neB^OB、B.A.KoMapoB、A.M.no3gHeeB等对蒙古国的地理、种族、语言、历史、古物进行过考察研究,在蒙古国气候、水系等方面的研究填补了大量的“空白点”。1870年H.M.npeBarncKHft在中亚地区的考察工作先从蒙古开始,从黑雅嘎图出发向欧尔格方向行动,自称为“蒙古之旅”,并将他的旅行经历写进《蒙古与唐古特国家》(1875年)一书中,书中粗略描述了蒙古的气候状况,未用详细的数据和标准来表达。
关于早期气象站观测数据的记载不是很多,但还是可以查阅到一些有价值的信息。鄂尔浑城的气象站在1869~1875年、1889~1909年的20多年有不完全的记录,马里雅苏台气象站1879年5月至1880年9月有简短的气象记录,科布多城从1895年8月至1897年6月有气象站数据记录,后来这些气象站的部分资料经整理后编入额尔乎地理物理与气候中心年报。曾在蒙古国从事气象预报工作的A.A.KaMHHCKHfi利用这些资料,在1915年发表了《蒙古西部气候特征》一文,后来该研究工作就间断了。1924年苏联科学院发起成立苏联-蒙古协会。该协会的*任主席为C OnbgpH6ypr院士,后来B.n.KoMapoB院士、B.A.06pyHeB等也先后担任过协会主席。在西伯利亚协会、列宁格勒(现为圣彼得堡)的地理-物理中心和额尔乎地理物理与气候中心的支持下,1924~1925年在乌兰巴托、乌里雅苏台、科布多、哈特嘎勒、王府(布尔干)、扎布汗(策策尔勒格)、桑泊次府(乔巴山)、扎门乌德等地区先后建成气象站,其中有些气象站一直工作到1935年。乌兰巴托气象站曾进行了大气压、温度、湿度、日照和太阳辐射等内容的观测与记录,并为满足航空需要,从1926年开始还释放气象气球用于观测相关气象要素指标。在蒙古国人民革命胜利10周年庆贺中曾提到上述工作是由气象科学研究所的气象室领导开展的。苏联时期,在中亚地区包括蒙古高原地区建立了气候网络,引起世界气候协会的特别关注。德国柏林大学教授npyccHft(普鲁士)和气象研究所所长HKKep在德国一流刊物Petermanrn Geographische(1924年Mitteilungen中发表的《近年来巨大成就》一文中就曾赞许了这项工作,他们在文中写到“当苏联科学院成立200周年庆典之际,我们理当衷心感谢苏联科学院保留了俄罗斯气象网络,而且把这一工作拓展到高纬度的蒙古地区,为此世界气象工作者们应向苏联致谢!”这一时期气象方面的工作与成就在苏联-蒙古协会及额尔乎地理与物理中心的有关报道中都有所体现。苏联B.E.mOCTaKOBHH领导建立了蒙古地区气象网络,在他的文章《在蒙古进行气候研究的必要与面临的问题》中提到,研究气候的目的是解释地理结构,认识与掌握气候对本地区的影响与作用,全面合理地为国民经济服务。他认为蒙古地区地理结构之所以脆弱主要是因为气候条件限制一降水量少,乌兰巴托地区年降水量220mm、扎门乌德72mm、郝布德99mm。从事农业经营时必须建立永久性及临时性观测站确定降水状况。蒙古国*湿润的地区在西北部,同时他研究了地球逆温层,11月、12月、1月和2月1000m空间逆温层平均温度分别为5.2°C、13.0°C、19.9C和16.4C,*高温度分别为25C、20C、36C和34C。另外,C.A.KoHgpaTbeB还研究了地势高低对温度的影响。
在蒙古地区关于风规律的研究,19世纪末在蒙古工作的A.A.KaMHftcKHft根据蒙古气象资料进行过研究与报道,在乌兰巴托从事气象观测的B.B.TpyHeBa和E.ftKapaMbi贝eB提到,在3000m以上的高空不受地面风力的影响,西北风变为主风。
20世纪30年代后,由于国民经济与国防的需要,蒙古国开始重视气候数据的获取与应用,计划再建一批气象观测站。1935年7月19日与苏联谈判,协商关于建立气象观测站的事宜。1936年在乌兰巴托、乌里雅苏台、策策勒格、温都尔汗、乔巴山、达兰扎德嘎德等地建站并开始运作。
蒙古国在20世纪40年代,依据本国各气象站的数据资料,比较清楚地描述了本国的气候状况。苏联著名气候专家3.M.Myp3aeBHft利用蒙古国积累的气象数据,制作了蒙古国气温及降水的分布图,使人们大体了解了蒙古国的气候状况。蒙古国的年平均温度为-6.6~3.9°C,阿尔泰后戈壁年降水量为60mm左右,库苏泊附近及中杭盖区约300mm,因地势高低不同而造成山谷与湖岸等地段多发生地方型热风,冬季逆温作用对气温的影响作用很大。这些解析使人们扩展了对蒙古国气候的认识范围与深度。同时,在蒙古国从事气候研究的E.n.ApxHnoBa,其利用多年观测的大量气候资料,确定了影响蒙古国气候的各因子及一般特征。20世纪30~50年代苏联-蒙古协会在蒙古国广泛开展了各种基础考察工作,获得大量的基础资料,JI.E.KaHaeBa负责气候方面的考察、整理、编写工作。
三、蒙古国学者对蒙古高原气候的研究
从20世纪50年代末期起蒙古国的科学工作者开始*立自主地从事蒙古地区气候的研究。研究气候的功励学者E.WaM6aaaMu是**代气候研究者,他在1964年编著了《蒙古人民共和国气候概况》《蒙古国风的规律》等著作,代表了蒙古国气候学者们的突出成就。
蒙古国学者等还研究了地面太阳辐射、地面辐射对温度平衡、空气污染、太阳辐射强度的影响等诸多内容。其中,20世纪70年代,工程师几Eagapu根据蒙古国气象站太阳辐射标准资料,*次研究了地面的辐射平衡;80年代,E.rnpa等学者利用蒙古国19个气象站20余年的资料汇编了《太阳能手册》,至今仍具很高的参考价值;90年代,fl.EaTA3OT3p博士根据地势高度、纬度设计太阳能设施,为后来太阳能的合理利用技术的开发与应用奠定了重要基础。
和等学者多年从事地势高低对气候影响的研究,获得了许多资料和结果。其中,地势高低对气候的作用及地方风的形成、对流的方向等诸多关于高度对气候的影响
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