积雪是寒冷气候的产物,不仅积雪的空间分布受冬季气候的制约,积雪的年内分配也是气温年变化过程和降雪量季节分配共同作用的结果。中国积雪深度和降雪量逐月分配表明,降雪量峰值出现在秋、春与冬季季节交替时期,高山冰川作用区甚至出现在夏季,最冷月份降雪量反而减少,减少的程度随寒冷程度的增加而增加,极高山地区、青藏高原及最北部省区减少最明显。积雪年内分配却高度集中在最寒冷的1、2月份,并随着纬度增高略有推迟。青藏高原冬(12~2月)、春(3~5月)、秋(9~11 月)三季积雪量分别占全年的45.2%、28.0%和21.2%,足见隆冬积雪占支配地。积雪正常年循环过程因地而异,青藏高原以雪盖建立得最早,于9月中旬;建立迅速, 10月中旬至1月上旬雪盖面积扩展最为迅速;峰值早在元月份出现;消融期持续时间很长,从2月份一直到6月份,积雪期长达9个月。以新疆为主体的西北干旱区则与青藏高原恰恰相反,雪盖建立迟,于11月下旬开始;建立得缓慢,峰值出现迟,于2 月下旬至3月上旬;消退迅速,消融期短促,集中在3月中旬~4月中旬一个月的时间里。不同年份积雪年循环过程不尽相同,大雪年与小雪年差别更为悬殊。青藏高原峰值雪量变化极为剧烈,最大雪年里其峰值雪量比整个中国西部正常雪年的峰值雪量还高,平均积雪深度比最小雪年大一倍,峰值雪量比最小雪年多达400×108 km3。两者之间雪量悬殊差异从10月底一直持续到4月中旬。西北干旱区峰值雪量的变化要平和得多,最大雪年比最小雪年仅多了70.0×108 km3,积雪量前者为后者的1.6倍。大雪年里雪盖于10月底就开始建立,比小雪年早一个月,峰值出现早2候,峰值持续时间长达一个月,比小雪年长4候。西北干旱区积雪年循环过程的特点,诸如峰值出现 迟,春季消融期短促集中等等,为积雪水资源的充分利用,减少蒸发损失,及时满足春灌的迫切需要提供了极好的条件。
阿尔泰山初冬的大雪景观(沈永平 摄)
西北干旱区为我国地表水资源最为匮乏的地区。在极其有限的地表水资源中,季节积雪是其中一个重要的组成部分。尤其是新疆积雪水资源条件更是得天独厚,占全国积雪水资源总量的三分之一。由于冬季土壤墒情和春季灌溉都高度依赖积雪和积雪融水,全球气候变暖可能导致的积雪减少,将会给干旱区十分脆弱的生态环境带来极其严重的损害,因此全球变暖对西北干旱区积雪的影响成为倍受关注的问题。
传统的农业活动与积雪正常年循环过程相适应。积雪的季节水库作用对我国西部和北方春耕与牲畜冬季饮水提供了得天独厚的条件。积雪年循环过程发生异常必将给河流春季水文情势和农牧业生产带来影响,甚至导致春季旱涝灾害的发生。分析全国地面气象台站逐日雪深和降水量资料,我国降雪量峰值出现在秋冬和冬春季节交替时期,最冷月份降雪量反而减少,减少程度随寒冷程度的增加而增加。高山冰川地区降雪量峰值甚至出现在夏季,这一特点正是我国季风气候特征的反映。积雪的年内分配却有别于降雪:它高度集中在最寒冷的1、2月份。并随着纬度增加和海拔高程增加而略有推迟。反映出积雪的年循环过程是气温年变化过程和降雪量季节分配二者共同作用的结果。
中国积雪深度和降雪量来及月分配(据李培基,1988)
中国稳定积雪地区青藏高原(a)和新疆(b)积雪年循环过程(据李培基,1988)
曲线上标注:ⓐ正常雪年;ⓑ最大雪年;ⓒ最小雪年
上图分别给出了新疆、青藏高原稳定积雪地区,积雪正常雪年,最大雪年和最小雪年积雪年循环过程。从图可知,我们积雪期在青藏高原开始得最早,于9月中旬。前冬雪盖建立迅速,峰值早在元月份出现,消融期漫长,从2月底一直延续到6月 初。冬季(12月—2月)积雪贮量最大,春季(3月—5月)次之,秋季(9月—11 月)最小。分别占全年积雪贮量的45.2%、28.0%和21.2%。峰值积雪贮量在丰雪年和枯雪年变化十分剧烈,高达300×108m3。以新疆为主体的西北干旱区积雪于11月中旬开始形成,前冬扩展缓慢,峰值出现迟,在2月底至3月中,春季积雪消退迅速,4 月中基本消失,消融期仅一个月。丰雪年与枯雪年峰值雪贮量变化相对不大,为70× 108m3水当量,但积雪鼎盛时期的持续时间变化悬殊,丰雪年里可长达72天,枯雪年里仅为30天。