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宁蒙河段凌汛期极端气温变化规律及凌情响应分析

宁蒙河段；凌汛期；极端气温；突变；凌情响应

主题3 技术、台站、交叉 > 专题3.8 区域气候变化和水文水资源的相互作用

本研究选取 1959—2021 年凌汛期（11 月—次年 3 月）宁蒙河段惠农、磴口、包头、托克托 4 个气象站气温数据，及石嘴山、巴彦高勒、三湖河口、头道拐 4 个对应水文站凌情资料，采用百分位法确定极端气温阈值，利用 M-K 突变检验分析极端气温频数的变化规律与突变特征，结合皮尔逊相关分析与显著性检验，揭示其与首凌日期、首封日期、开河日期、最大冰厚等凌情要素的响应关系，为宁蒙河段凌情预报与防凌减灾提供数据支撑和理论依据。

结果表明：（1）各站点极端气温频数变化趋势整体一致，极端低温频数呈波动下降，由高频阶段逐步转为低频阶段；极端高温频数呈持续上升趋势，反映区域气候明显变暖。（2）极端高低温频数均存在显著突变，且突变时间存在空间差异。极端低温在包头、托克托于 1973/1974 年突变，惠农、磴口于 1977/1978 年突变，下游站点突变早于上游；极端高温自 21 世纪初显著增多，惠农、包头分别于 2003、2004 年突变，磴口、托克托于 2011、2012 年突变。突变前后温频差异明显，突变前冷期特征显著，突变后暖化趋势突出。（3）极端气温对凌情要素的影响具有显著要素特异性。极端低温与年最大冰厚呈显著正相关（r=0.49），与开河日期呈弱正相关，与首凌、首封日期呈弱负相关，主要作用于凌情冻结阶段，通过影响冰体冻结过程影响凌情发展；极端高温仅与开河日期呈显著负相关（r=-0.61），对其余凌情要素影响微弱，主要作用于消融阶段，对冻结阶段相关凌情要素的影响极小（相关分析均通过P＜0.01极显著检验）。研究证实凌汛期“冻结由低温主导、消融由高温主导”的规律，极端气温异常是驱动凌情演变的气候因子，为后续凌情演变机制深入研究与精准防控提供科学参考。