蘇藝 王平

（云南師范大學地理學部，云南 昆明 650500）

山地氣候因海拔高度增加而使氣候要素產(chǎn)生有規(guī)律的變化，以至形成隨海拔高度分布的高度氣候帶[1]，使山地系統(tǒng)成為一個氣候環(huán)境多樣、氣候資源豐富的多功能氣候系統(tǒng)，山地氣候系統(tǒng)對于人類社會經(jīng)濟發(fā)展有明顯優(yōu)越性[2]，開發(fā)利用山地氣候資源，對促進農(nóng)、林、牧、副全面發(fā)展有重大意義[3]。山地氣候的垂直變化體現(xiàn)了地貌、植被和土壤等因素的綜合作用，這種作用反過來又影響土壤發(fā)育和植被生長[4]。進行山地氣候垂直變化研究,可為山地土壤地理、動植物群落等研究提供基礎(chǔ)[5]。太極頂山地位于哀牢山北端向點蒼山南延余脈過渡部位，是哀牢山脈北端最高的山地，也是滇中高原與橫斷山縱向嶺谷南段過渡區(qū)域以及紅河源區(qū)最具代表性的山地之一。針對該區(qū)域山地氣候的研究甚為薄弱，鮮見報道。就太極頂山地氣溫、降水量的垂直變化特征進行研究，為認識該山地及紅河源區(qū)類似山地氣候特征，開展山地資源、環(huán)境的研究、利用和管護等提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究地區(qū)概況

太極頂山地位于云南大理白族自治州東南部彌渡、南澗、巍山三縣交界區(qū)域（見圖1），主山脊呈西北?東南向展布，是紅河上游巍山河?禮社江與苴力河之間的分水嶺。最高峰太極頂海拔3 061.4 m，東北坡山麓苴力河（也稱毗雄河）河谷最低，海拔1 540 m，西南坡山麓巍山河?禮社江河谷最低，海拔1 400 m。山體中上部建有云南太極頂州級自然保護區(qū)，主要保護對象為半濕潤常綠闊葉林生態(tài)系統(tǒng)、水源涵養(yǎng)林和珍稀瀕危野生動植物及其生境，保護區(qū)之外的山體中下部為農(nóng)林交錯區(qū)。山頂建有云南太極頂省級風景名勝區(qū)。西南坡山麓海拔1 570 m以下的巍山河?禮社江河谷及所流經(jīng)的南澗盆地（當?shù)胤Q壩子），氣候類型為低緯高原南亞熱帶半干旱季風氣候，為該坡向氣候基帶，海拔1 403.8 m的南澗氣象站，年太陽總輻射量6 106.76 MJ?m?2，年日照時數(shù)2 458.8 h，年均溫19.3℃，最熱月（6月）均溫24.3℃，最冷月（1月）均溫12.5℃，日均溫穩(wěn)定≥10℃的日數(shù)356.1 d，積溫6 842.9℃?d，年降水量755.5 mm，年平均相對濕度63%，年干燥度2.3[6]。東北坡山麓海拔1 730 m以下的苴力河谷及其北部的彌渡盆地，氣候類型為低緯高原中亞熱帶半干旱季風氣候，為該坡向氣候基帶，海拔1 659.6 m的彌渡氣象站，年太陽總輻射量 6 215.8 MJ?m?2，年日照時數(shù)2 615.3 h，年均溫16.8℃，最熱月（6月）均溫22.4℃，最冷月（1月）均溫9.6℃，日均溫穩(wěn)定≥10℃期間日數(shù)285 d，積溫5 173.5℃?d，年降水量775.1 mm，年平均相對濕度66.6%，年干燥度2.0。冬、春季干旱是主要氣象災(zāi)害。

圖1 太極頂山地及氣象站點位置示意圖

1.2 資料來源與研究方法

選用西南坡南澗等4個站點，東北坡彌渡等5個站點的氣溫、降水量實測統(tǒng)計資料（見表1），采用線性回歸方法模擬出兩個坡向年、季氣溫和降水量隨海拔高度變化的方程，得到垂直遞變率，延長推算出兩個坡向不同海拔高度年、季氣溫和降水量，分析垂直變化特征。以日平均氣溫穩(wěn)定≥10℃積溫為主導指標，東北坡以彌渡站為基點，依據(jù)大理州南部年≥10℃積溫垂直遞減率，西南坡通過對南澗等4個站點年≥10℃積溫與海拔高度建立線性方程，得出該坡向年≥10℃積溫垂直遞減率，推算各海拔高度年≥10℃積溫，劃分垂直氣候帶，確定每個氣候帶跨越的海拔范圍，分析其主要氣候特征。按氣候統(tǒng)計上的四季（即3～5月為春季，6～8月為夏季，9～11月為秋季，12月～次年2月為冬季）和云南干、雨季（5～10月為雨季，11月～次年4月為干季）統(tǒng)計各季氣溫和降水量。

表1 氣象站點參數(shù)

2 結(jié)果與分析

2.1 氣溫垂直變化特點

依據(jù)太極頂山地西南坡巍山、巍寶山和山頂塘3個站點，東北坡彌渡、密祉、朵祜和德苴4個站點的氣溫統(tǒng)計資料，模擬出兩個坡向年均溫、各季均溫、最熱月均溫、最冷月均溫隨海拔高度變化的方程（見表2）。東北、西南坡年、各季均溫均具有隨海拔升高而降低的一般特點，東北坡的全年、春、夏、秋、冬、最熱月、最冷月氣溫垂直遞減率分別為0.5℃/100 m、0.61℃/100 m、0.64℃/100 m、0.48℃/100 m、0.31℃/100 m、0.71℃/100 m、0.29℃/100 m，西南坡分別為0.72℃/100 m、0.74℃/100 m、0.82℃/100 m、0.72℃/100 m、0.62℃/100 m、0.86℃/100 m、0.67℃/100 m。各季均溫垂直遞減率相比較，東北坡、西南坡均為夏季＞春季＞秋季＞冬季。東北坡與西南坡相比較，西南坡各季及年平均氣溫垂直遞減率大于東北坡。與哀牢山中段[7]相比，太極頂山地的年、各季氣溫垂直遞減率更大，主要原因是太極頂山地所處緯度更高，所在區(qū)域降水量更少所致。

表2 太極頂山地西南坡、東北坡年、各季、最熱月、最冷月平均氣溫隨海拔高度變化方程

依據(jù)氣溫垂直遞減率推算結(jié)果（見圖2），從山麓河谷到山頂（3 061.4 m），年均溫西南坡（最低海拔1 420 m）由18.0℃降低為7.6℃，東北坡（最低海拔1 540 m）由17.2℃降低為9.6℃。春季均溫西南坡由19.4℃降低為9.0℃，東北坡由18.8℃降低為9.5℃，兩坡各海拔高度上的差值較小。夏季均溫西南坡由23.8℃降低為10.6℃，東北坡由22.5℃降低為12.8℃，海拔1 420 m～1 730 m西南坡高于東北坡，海拔1 730 m以上東北坡高于西南坡。秋季均溫西南坡由18.2℃降低為7.5℃，東北坡由17.0℃降低為9.7℃，海拔1 420 m～1 780 m西南坡高于東北坡，海拔1 780 m以上東北坡高于西南坡。冬季均溫西南坡由10.5℃降低為4.0℃，東北坡由10.6℃降低為5.9℃，各海拔高度上均是東北坡高于西南坡，差值隨海拔升高而增大。最熱月均溫（6月）西南坡由24.5℃降低為10.4℃，東北坡由22.9℃降低為12.1℃。最冷月均溫（1月）西南坡由10.1℃降低為2.2℃，東北坡由9.8℃降低為5.4℃。

圖2 太極頂山地東北坡、西南坡各氣象站點年、各季均溫隨海拔高度變化圖

2.2 降水量垂直變化特點

依據(jù)太極頂山地西南坡南澗、巍山、山頂塘3個站點，東北坡彌渡、朵祜、瓦哲和密祉4個站點的降水量統(tǒng)計資料，模擬出兩個坡向年、季降水量隨海拔高度變化的方程（表3）。東北坡、西南坡年、季降水量具有隨海拔升高而增加的一般特點，東北坡的全年、春、夏、秋、冬、雨、干季降水量垂直遞增率分別為33.49 mm/100 m、6.08 mm/100 m、16.88 mm/100 m、6.22 mm/100 m、5.28 mm/100 m、19.45 mm/100 m、14.03 mm/100 m，西南坡分別為41.99 mm/100 m、3.54 mm/100 m、28.51 mm/100 m、8.03 mm/100 m、2.37 mm/100 m、37.55 mm/100 m、4.44 mm/100 m。各季相比較，東北坡與西南坡降水量垂直遞增率均為夏季＞秋季＞春季＞冬季。東北坡與西南坡相比較，冬、春、干季降水量垂直遞增率東北坡大于西南坡，全年、夏季、秋季、雨季降水量垂直遞增率西南坡大于東北坡。

表3 太極頂山地西南坡、東北坡年、各季降水量隨海拔高度變化方程

根據(jù)降水量垂直遞增率推算得到不同海拔高度各季及年降水量（見圖3），從山麓到山頂，年降水量西南坡從700.9 mm增加至1 390.0 mm，東北坡從718.7 mm增加至1 228.0 mm，各海拔高度上均是西南坡多于東北坡，其原因是太極頂山地降水主要受西南暖濕氣流影響，西南坡為暖濕氣流的迎風坡，降水較多，東北坡為背風坡，暖濕氣流越過山后水汽含量有所減少，降水較少，東西南坡差值隨海拔升高而增大。春季降水量西南坡從86.8 mm增加至144.9 mm，東北坡從94.9 mm增加至187.4 mm，相同海拔高度上東北坡多于西南坡，差值隨海拔升高而增大。夏季降水量西南坡從357.8 mm增加至825.6 mm，東北坡從380.6 mm增加至637.3 mm，各海拔高度上均是西南坡多于東北坡，差值隨海拔升高而增大。秋季降水量西南坡從206.1 mm增加至337.8 mm，東北坡從216 mm增加至310.6 mm，相同海拔高度上西南坡略多于東北坡，差值隨海拔升高而增大。冬季降水量西南坡從40.8 mm增加至79.7 mm，東北坡從33.6 mm增加至113.9 mm，海拔1 420 m～1 885 m西南坡略多于東北坡，海拔1 885 m以上東北坡略多于西南坡。雨季降水量西南坡從584.1 mm增加至1 200.3 mm，東北坡從627.6 mm增加至923.4 mm，相同海拔高度上西南坡略多于東北坡，差值隨海拔升高而增大。干季降水量西南坡從116.8 mm增加至189.7 mm，東北坡從90.9 mm增加至304.3 mm，海拔1 420 m～1 870 m西南坡略多于東北坡，海拔1 870 m以上東北坡略多于西南坡。

圖3 太極頂山地東北坡、西南坡各氣象站點年、各季降水量隨海拔高度變化圖

2.3 垂直氣候帶

2.3.1 垂直氣候帶劃分

根據(jù)全國和云南省劃分溫度帶的指標[7]，即以日平均氣溫穩(wěn)定≥10℃期間的積溫（以下簡稱年≥10℃積溫）為主導指標，最冷月平均氣溫、極端最低氣溫多年平均值為輔助指標。通過對南澗、碧溪、無量、公郎站的年≥10℃積溫與海拔高度建立線性方程，得出西南坡年≥10℃積溫垂直遞減率為401.4℃?d/100 m，東北坡依據(jù)大理州南部年≥10℃積溫垂直遞減率280.5℃?d/100 m[7]，分別以南澗站、彌渡站為基點，推算得到西南坡、東北坡各海拔高度年≥10℃積溫值，對照溫度帶劃分標準，確定垂直氣候帶類型及其界限，結(jié)果詳見下表4。

表4 太極頂山地東北坡、西南坡山地垂直氣候帶海拔高度（m）

2.3.2 垂直氣候帶特征

2.3.2.1 河谷、盆地南亞熱帶季風氣候

僅分布于西南坡山麓海拔1 570 m以下至1 400 m的巍山河?禮社江河谷及南澗盆地。位于西南暖濕氣流的背風坡，焚風效應(yīng)顯著，氣候干熱，全年長夏無冬，春秋相連，是紅河源區(qū)降水最少，濕度最小，日照最充足，太陽輻射最強，光熱資源最豐富的地區(qū)之一。年均溫高于17.0℃，最熱月（6月）均溫高于23.2℃，最冷月（1月）均溫高于9.4℃，極端最低氣溫?1.9～0.9℃，日均溫穩(wěn)定通過10℃的日數(shù)接近365 d，年≥10℃積溫大于6 000℃?d，全年無霜，年降水量少于764.0 mm。地帶性土壤為褐紅土亞類，天然植被為稀樹灌草叢，喬木有攀枝花、牛肋巴、馬榔果等，灌木有坡柳、余甘子、仙人掌、霸王鞭等。

2.3.2.2 山地中亞熱帶季風氣候

分布于東北坡山麓海拔1 730 m以下至1 540 m的苴力河谷及彌渡盆地，年均溫高于16.3℃，最熱月均溫高于21.6℃，最冷月均溫高于9.3℃，年≥10℃積溫高于5 003℃?d，年降水量少于782.3 mm。西南坡分布在海拔1 570 m～1 820 m，年均溫15.4℃～17.0℃，最熱月（6月）均溫21.0℃～23.2℃，最冷月均溫8.2℃～9.4℃，年≥10℃積溫4 996℃?d～6 000℃?d，年降水量764.0 mm～869.0 mm。土壤、植被類型類似于南亞熱帶季風氣候區(qū)。土壤、植被類型類似于南亞熱帶季風氣候區(qū)。

2.3.2.3 山地北亞熱帶季風氣候

東北坡分布在海拔1 730 m～1 910 m，年均溫15.4℃～16.3℃，最熱月均溫20.3℃～21.6℃，最冷月均溫8.7℃～9.3℃，年≥10℃積溫4 498℃?d～5 003℃?d，年降水量782.3 mm～842.6 mm。西南坡分布在海拔1 820 m～2 020 m，年均溫14.2℃～15.4℃，最熱月均溫19.3℃～21.0℃，最冷月均溫7.2℃～8.2℃，年≥10℃積溫4 194℃?d～4 996℃?d，年降水量為869 mm～952.4 mm。地帶性土壤為紅壤、山原紅壤等亞類，天然植被為半濕潤常綠闊葉林（元江栲林等）、暖溫性針葉林（云南松林、滇油杉林等）。

2.3.2.4 山地暖溫帶季風氣候

東北坡分布在海拔1 910 m～2 300 m，年均溫13.4℃～15.4℃，最熱月均溫17.5℃～20.3℃，最冷月均溫7.6℃～8.7℃，年≥10℃積溫3 404℃?d～44 98℃?d，年降水量842.6 mm～973.2 mm。西南坡分布在海拔2 020 m～2 300 m，年均溫12.4℃～14.2℃，最熱月均溫16.9℃～19.3℃，最冷月均溫5.9℃～7.2℃，年≥10℃積溫3 070℃?d～4 194℃?d，年降水量952.4 mm～1 070.4 mm。地帶性土壤為紅壤亞類、山原紅壤亞類，天然植被以暖溫性針葉林（云南松林）為主，其次為半濕潤常綠闊葉林（元江栲林等）、暖溫性灌叢（滇青岡?白穗石櫟灌叢等）。

2.3.2.5 山地中溫帶季風氣候

東北坡分布在海拔2 300 m～3 061.4 m，年均溫9.6℃～13.4℃，最熱月均溫12.1℃～17.5℃，最冷月均溫5.4℃～7.6℃，年≥10℃積溫小于3 404℃?d，年降水量973.2 mm～1 228.0 mm。西南坡分布在海拔2 300 m～3 061.4 m，年均溫7.6℃～12.4℃，最熱月均溫10.4℃～16.9℃，最冷月均溫2.2℃～5.9℃，年≥10℃積溫小于3 070℃?d，年降水量1 070.4 mm～1 390.0 mm。地帶性土壤中下部為暗黃棕壤亞類，上部為棕壤亞類。天然植被中下部為半濕潤常綠闊葉林（白穗石櫟林、元江栲林）及櫟類灌叢（光葉高山櫟灌叢、元江栲?石櫟灌叢等），上部為中山濕潤常綠闊葉林（多變石櫟林等）、山頂苔蘚矮林（杜鵑矮林）和雜類草草甸（舍葉苔草?短柄草草甸）。

3 結(jié)論

隨海拔升高，太極頂山地年及各季平均氣溫逐漸下降，垂直分異顯著，并存在坡向和季節(jié)上的明顯差異，氣溫垂直遞減率均為夏季＞春季＞秋季＞冬季,東北坡、西南坡年均溫垂直遞減率分別為0.5℃/100 m、0.63℃/100 m，西南坡年及各季均溫垂直遞減率均大于東北坡。從坡麓到山頂，西南坡全年、春、夏、秋、冬季均溫垂直變化范圍值分別為18.0℃～7.6℃、19.4℃～9.0℃、23.8℃～10.6℃、18.2℃～7.5℃、10.5℃～4.0℃，東北坡全年、春、夏、秋、冬季均溫垂直變化范圍值分別為17.2℃～9.6℃、18.8℃～9.5℃、22.5℃～12.8℃、17.0℃～9.7℃、10.6℃～5.9℃。

隨海拔升高,年及各季平均降水量逐漸增多，垂直分異顯著，并存在坡向和季節(jié)上的明顯差異，西南坡全年、夏、秋、雨季降水量垂直遞增率大于東北坡，春、冬、干季降水量垂直遞增率小于東北坡，各季降水量垂直遞增率東北坡、西南坡均為夏季＞秋季＞春季＞冬季。西南坡年、雨季、干季降水量垂直變化范圍值分別為700.9 mm～1 390.0 mm、584.1 mm～1 200.3 mm、116.8 mm～189.7 mm。東北坡全年、雨季、干季降水量垂直變化范圍值分別為718.7 mm～1 228.0 mm、627.6 mm～923.4 mm、90.9 mm～304.3 mm。

氣候垂直變化顯著，氣候垂直帶譜為河谷盆地南亞熱帶?山地中亞熱帶?山地北亞熱帶?山地暖溫帶?山地中溫帶。

受氣象站點少、觀測要素少及觀測資料年代短等所限，僅分析了年、各季氣溫和降水量垂直變化一般特征，極端氣溫、降水日數(shù)和降水強度及其他氣候要素的垂直變化特征等有待深入研究。