水庫對其周邊氣候環(huán)境的影響研究

袁馬強　楊鳳婷　祝傳棟

【摘 要】本文以恩施、奉節(jié)、巴東、宜昌、荊州、天門、武漢這七站為典型代表，通過對三峽水庫上游、下游以及庫區(qū)的溫度這一氣象要素的年際變化、冬夏季年際變化的討論，比較三峽水庫對周邊上游與下游地區(qū)局地氣候變化的不同影響。

【關鍵詞】三峽水庫；溫度變化；局地氣候

0 引言

水庫建設是一項造福地方人民的民生工程，隨著社會的快速發(fā)展，水庫在人們日常生活中發(fā)揮的作用日益增大，它的建設對防洪，供水，發(fā)電，航運，灌溉等產生了重要影響。但是，在水庫給人們帶來巨大利益的同時，它的大范圍建設也引起了一些專家學者的異議。諸如：氣候環(huán)境異常，植被減少造成水土流失，生態(tài)平衡破壞，以及動植物多樣性減少等一系列問題開始被人們關注。三峽庫區(qū)屬中亞熱帶濕潤氣候區(qū)。由于冬、夏季風交替， 氣溫與降水季節(jié)變化明顯。庫區(qū)四季分明， 冬季溫和， 日時較短； 夏季炎熱， 日時較長。氣溫的年較差和日較差都比較小。庫區(qū)熱量資源較為豐富， 雨量較充足， 雨熱同季， 降水主要集中在仲春到仲秋時段， 庫區(qū)西段秋季多連陰雨天氣。本文選取三峽水庫作為研究對象，利用1954-2011中國753站逐日站點資料，分析討論了水庫建成前后庫區(qū)附近的氣溫的時空分布特征，重點對其對周邊氣候環(huán)境的影響，搜集氣象數據資料和相關文獻并分析，最后得出結論，給出三峽水庫對周邊環(huán)境影響的評價。

1 資料及方法

1.1 背景介紹

三峽水庫，是三峽水電站建立后蓄水形成的人工湖泊，總面積1084平方公里，范圍涉及湖北省和重慶市的1個縣市，淹沒2個城市、11個縣城、1711個村莊，其中有150多處國家級文物古跡，庫區(qū)受淹沒影響人口共計84.62萬人，搬遷安置的人口有113萬。淹沒房屋總面積3479.47萬平方米。175米正常蓄水位高程，總庫容393億立方米，形成總面積達1000多平方公里的人工湖泊。

1.2 氣象站點資料

本文選取三峽水庫上游的恩施、奉節(jié)、巴東站，庫區(qū)周邊的宜昌站，下游的荊州、天門、武漢站這七個氣象站點作為研究對象，資料來自于中國753站逐日站點資料，將其處理為月平均資料后，分別對1954-2011年的月平均氣溫氣象資料做統(tǒng)計分析。圖1為各站點分布的相對位置。

圖1 各站點分布相對位置

1.3 研究方法

主要采用五點滑動平均算法。滑動平均是趨勢擬合技術最基礎的方法，它相當于低通濾波器，用確定時間序列的平滑值來顯示變化趨勢。具體方法為：對樣本量為n的序列x，其滑動平均序列表示為：

■■=■■x■ （j=1，2，..，n-k+1）

式中k為滑動長度。作為一種規(guī)則，k最好取奇數（本實習k=11），以使平均值可以加到時間序列中項的時間坐標上。若k取偶數，可以對滑動平均后的新序列取每兩項的平均值，以使滑動平均對準中間排列。通過滑動平均后，可濾掉數據中頻繁隨機起伏，顯示出平滑的變化趨勢，通過隨機誤差的變化過程，還可估計其統(tǒng)計特征量。

2 三峽庫區(qū)氣溫及其變化特征分析

2.1 庫區(qū)站點氣溫的氣候特征

三峽庫區(qū)處于長江上游，北有秦嶺、大巴山阻擋，北方冷空氣不易侵入，氣溫較高。庫區(qū)各地年平均氣溫為16.3-18.2℃。其中，恩施州是由巫山山脈、武陵山脈、齊躍山脈等三大主要山脈組成的山地，屬亞熱帶季風性山地濕潤氣候，雨熱同期，但地勢高低懸殊；奉節(jié)縣地處四川盆地東端，屬中亞熱帶濕潤季風氣候，雨量充沛，日照時間長，海波高度變化很大；巴東在大巴山東，位于亞熱帶季風區(qū)，溫暖多雨；宜昌市地處長江上游與中游的結合部，在山區(qū)與平原的交匯地帶，三峽大壩、葛洲壩都在此處，屬亞熱帶季風性濕潤氣候，四季分明；荊州位于江漢平原腹地，相對高度在20米以下，屬亞熱帶季風氣候區(qū)，熱量豐富；天門市主體位于平原地區(qū)，整個地勢呈西北向東南傾斜，亞熱帶季風氣候使其光照充足，氣候濕潤；武漢市處于長江與漢江的交匯處，江漢平原東部，亞熱帶季風性濕潤氣候使得這個區(qū)域中心城市雨量充沛，日照充足。

2.2 站點溫度年際對比

圖2是對恩施、奉節(jié)、巴東、宜昌、荊州、天門、武漢等所選七個站點的年平均氣溫值做五點平滑后所呈現的變化曲線。

圖2 各站點氣溫年平均值五點平滑

由圖2可知，巴東站年平均氣溫為庫區(qū)最高，氣溫基本在17℃-18℃區(qū)間內波動，水庫建成前，整體呈弱降溫趨勢，但幅度不明顯，變幅小于1℃，氣溫在1961年、1976-1979年期間出現峰值，在17.5℃以上。水庫建成之后，巴東站水汽呈現弱升溫趨勢，在2000年氣溫達到峰值，但之后氣溫又有所回落。奉節(jié)、恩施站由于海拔較高，所以年平均氣溫表現為較低值，僅在17℃以下波動。在60年代以前，奉節(jié)站氣溫出現明顯降低趨勢，而恩施站氣溫則上升，之后到水庫建成前，二者的氣溫接近，總體呈若降溫趨勢，總體波動變幅在0.5℃左右，氣溫都在1976-1979年期間出現峰值。水庫建成后，奉節(jié)、恩施站都表現為升溫趨勢，但奉節(jié)變化幅度更大，氣溫峰值一度達到18.5℃以上，而恩施雖有所增長，但變幅僅在0.8℃左右。宜昌站在水庫建成前的氣溫變化情況與巴東站類似，也呈若降溫變化，同樣在1961年、1976-1979年期間出現峰值，達17℃。水庫建成后，宜昌站氣溫出現了明顯的升高，變幅在1℃左右，在2005年氣溫達到峰值。荊州站在水庫建成前的氣溫呈平穩(wěn)波動形式，在水庫建成后呈微弱的上升，但隨著水庫的蓄水完成，氣溫在2008年出現了明顯的下降，變幅0.5℃左右。天門站及武漢站在水庫建設前后的變化情況大致與荊州站相同，建成前都成平穩(wěn)的波動形式，建成后突變上升，蓄水完成后又突變下降，降幅分別為0.8℃左右及0.3℃左右。綜上所述，庫建設前（1997年前），七個站的年平均溫度呈現出較明顯的年代際變化，年代際變化表現為較小的減弱趨勢，且大概是準14年周期振蕩。蓄水前，七個站的年平均溫度的變化趨勢為顯著的增長趨勢，除巴東，荊州這兩站之外，其余五站的年平均溫度均在2006年達到最大。蓄水完成后年平均溫度均呈現逐漸減少的趨勢，且以武漢降幅最大，達到0.8度左右。此結果與段德寅[1]研究的基本一致。由上下游的對比來看，下游站的年平均溫度較上游站要低。年平均溫度的年際與年代際變化趨勢無明顯差別。從總的趨勢來看，三峽建庫前七個站的年平均氣溫呈現減小的趨勢，而建庫之后呈現出較明顯的增溫趨勢，這可能是因為水體的熱容量很大，能夠調節(jié)水體周圍大氣的溫度，且對太陽輻射能有很強的吸收，再通過水-氣感熱與潛熱交換對附近大氣產生增溫效應。

圖3、圖4是分季節(jié)討論各站點氣溫變化的五點平滑曲線，將6、7、8三月定為夏季，12、1、2三月定為冬季。

圖3 各站點夏季氣溫年平均變化五點平滑

由圖3可知，巴東站的夏季氣溫并不是最高，且總體呈現降溫趨勢。水庫建成前，70年代中期以前氣溫變化較為平緩，在1978年出現一次明顯降溫，幅度在1℃以上，此后又表現為緩慢升高的趨勢。水庫建成后，氣溫表現為降溫趨勢，但幅度較小，變幅在0.5℃左右。奉節(jié)站在60年代前夏季出現大幅降溫，之后波動平緩，在70年代末有再次出現明顯降溫，跌至庫區(qū)的最低值。水庫建成以后，在2000年-2005年表現為顯著升溫現象，變幅在2℃以上。恩施站在水庫建成前，60年代前表現為升溫趨勢，之后與奉節(jié)站氣溫變化幅度、數值大致相同。水庫建成后，雖然表現為升溫，但較為平緩。宜昌站在水庫建成前，與巴東站的變化相近，但在水庫建成后，表現為與巴東站相反位相的變化，其氣溫峰值對應巴東站氣溫谷值，但總體也呈弱升溫趨勢。荊州站在水庫建設前50年代出現明顯升溫，60年代初到達頂峰，在經歷10年的平緩期后呈波動式的微弱遞減，在水庫建設后，成微弱上升趨勢，蓄水完成后又突變下降。天門站在水庫建設前呈波動式地下降趨勢，在水庫建成后出現明顯的升溫，但是在蓄水完成后又突變下降。武漢站在水庫建設前后的溫度變化趨勢與荊州、天門站趨于一致，但是其蓄水完成后的溫度降幅要大于其他各站。綜上所述，七個站的夏季氣溫在水庫建設前均呈現波動減小的趨勢，建成后又呈上升趨勢，蓄水后，這七站的夏季氣溫均呈現出逐漸減小的趨勢，且以武漢站降幅最大。通過上下游對比發(fā)現，水庫建成前上下游站的夏季氣溫年際變化劇烈程度大致一樣；水庫建成后下游站的夏季氣溫的年際變化較上游站顯著，且增溫或降溫幅度較上游站大。

圖4 各站點冬季氣溫年平均變化五點平滑

由圖4可知，從冬季氣溫年平均變化來看，與夏季不同，巴東站冬季氣溫達庫區(qū)最高，且整體變化不明顯。水庫建成前，氣溫波動平緩，在1960年、1981年出現峰值。水庫建成后，氣溫平穩(wěn)上升。奉節(jié)站氣溫冬季不再是最低，水庫建成前總體變化趨勢與巴東站相同。水庫建成后，奉節(jié)氣溫迅速升高，達到9℃左右。恩施站在水庫建成前與奉節(jié)站變化趨勢相同，但在水庫建成后雖然總體呈現弱升溫趨勢，但在2000年之后與奉節(jié)站出現了相反的變化，表現為弱降溫。宜昌站在水庫建成前，表現為明顯的兩次波動，在60年代初、80年代初出現氣溫峰值。水庫建成后，宜昌站氣溫在波動中上升，在2000年達峰值。荊州站在水庫建設前氣溫表現為三次明顯的波動且波動較為平緩，在水庫建設后氣溫呈平緩的上升。天門站在水庫建設前氣溫表現為兩次明顯的波動，波動也相對平緩，在水庫建設后氣溫趨于不變。武漢站在水庫建設前表現為兩次明顯的波動上升，在建設后呈現微弱的下降趨勢。綜上所述，水庫建設前，七個站的冬季季氣溫在1960-1978年呈現逐漸減小的趨勢，在1984-1997年呈現逐漸增加的趨勢，且在1960年和1980年為冬季氣溫的峰值。建成后，七個站的冬季氣溫呈現上升趨勢。蓄水后，除武漢與恩施的冬季氣溫呈現逐漸減小的趨勢，其余5站均呈現微弱的增大趨勢。水庫建成前上下游站的冬季氣溫年際變化劇烈程度大致一樣；水庫建成后下游站的東、冬季氣溫的年際變化較上游站顯著，且增溫或降溫幅度較上游站大。

從總的線性趨勢來看，出現了夏季弱降溫，冬季增溫的效應。此結果與馬占山[2]的研究基本一致。

2.3 站點氣溫年較差、日較差

一年中最高月平均氣溫與最低月平均氣溫之差，稱為氣溫年較差。一般受大陸性影響的地區(qū)氣溫年較差較大，它也隨緯度的增高而增大。氣溫年較差是劃分氣候類型的依據之一。氣溫日較差則是一天之中氣溫最高值與最低值之差。其大小與緯度、季節(jié)、地表情況、天氣等有關。

圖5是分上下游討論的站點氣溫年較差變化曲線。

圖5 上下游站點氣溫年較差變化

由圖5可知，建庫前，上游站點年較差在1954-1972年年際變化趨勢呈現弱的增加趨勢，在1983-1997年年際變化趨勢呈現減少趨勢；下游站點年較差在1954-1978年年際變化趨勢不明顯，基本無變化，1978年之后氣候平均值明顯減少，1979-1997年年際變化趨勢不明顯。建庫后，上游站點與下游站點年較差年際變化趨勢呈現增加的趨勢。

圖6是上下游站點氣溫的年較差變化曲線。

圖6 上下游站點氣溫日較差變化

由圖6可知，從氣溫日較差來看，建庫前，上游站點日較差在1954-1982年年際變化呈現減小的趨勢，之后呈現增加的趨勢；下游站點日較差在1954-1966年年際變化趨勢不顯著，在1966-1976年年際變化呈現減小的趨勢，1980年之后年際變化不顯著，且氣候平均值較1954-1978年這一時期明顯偏小。建庫后，上游站點的日較差年際變化趨勢不顯著，但下游站點在2006年之后呈現增大的趨勢。

表1 1954-2011年庫區(qū)站點氣溫比較

從表1可以看出，對于年平均氣溫，在水庫建設后都比建設前成上升趨勢，且離水庫較遠的上游奉節(jié)站及下游的天門和武漢站增幅均超過1℃，而庫區(qū)周邊的巴東、宜昌、荊州站的增幅小于庫區(qū)外圍站。恩施站雖然增幅只有0.33℃，但是因為其離長江比較遠，所以可能會有其他諸如水源，植被等因素的影響，造成其增溫幅度比較小。由此可見，在全球變暖的大背景下，隨著水庫的建設、截流、蓄水，會使得庫區(qū)周邊范圍內的增溫幅度減緩，并且越靠近庫區(qū)，增幅就越緩慢。此結論與毛以偉[3]的研究基本一致。

從氣溫年較差來看，取各地夏季平均氣溫、冬季平均氣溫之差作為當地氣溫的年較差，從表中可以看出，在水庫建設前后氣溫的年較差呈明顯的減小趨勢，上游三站減小量分別為0.68、0.18、0.63；庫區(qū)宜昌站減小量為0.22；下游三站減小量分別為0.31、0.41、0.21，可以認為水庫的建設能引起冬暖夏涼效應。

對于氣溫的日較差，冬季氣溫日較差，上游的奉節(jié)、恩施兩站呈增大趨勢，增大量分別為0.26、0.02。同是上游的近庫區(qū)巴東站與庫區(qū)的宜昌站及下游三站一樣呈減小趨勢，減小量分別為：0.24、0.42、0.82、0.82、0.73。夏季氣溫日較差，上游三站呈增大趨勢，增大量分別為0.63、0.41、0.24。庫區(qū)及下游三站呈減小趨勢，減小量分別為0.25、0.48、0.56、0.76。綜上所述，水庫建設使上游氣溫日較差增大，庫區(qū)及下游氣溫日較差較小。

2.4 成因分析

從水體本身特性來看，水的比熱容相對沙粒、土壤要大得多，隨著工程建設的深入進行，大壩截流、水庫蓄水造成大片土地被淹沒，庫區(qū)水位抬升和水面積擴大使水體吸收的太陽輻射增多。分季節(jié)來看，夏季，由于我國降水普遍較多，故三峽庫區(qū)蓄水較多，水域面積大，而水體具有熱容量大得特性，且對太陽輻射的吸收率較高，故吸收熱量多。然后通過水-氣感熱、潛熱交換向大氣輸送熱量，對局地氣候有較大的影響。而冬季，由于我國降水普遍較少，故三峽庫區(qū)蓄水少，水域面積小，三峽水庫對局地氣候的影響就很弱了。在對氣溫日較差的影響方面，水庫上游到庫區(qū)夏季白天蒸發(fā)量大，水體面積比較寬，水汽與空氣之間頻繁的對流交換伴隨著潛熱感熱的釋放，從而造成白天空氣溫度偏高；到了晚上，由于水體的比熱比較大，具有保溫效應。這樣一來，上游及庫區(qū)的夏季氣溫日較差就呈異常的增長。冬季，由于太陽輻射強度遠遠弱于夏季，所以造成的日較差變化往往不明顯。總而言之，大范圍水體對局地氣候的影響表現為在冬季為增溫作用，在夏季為降溫作用，全年仍表現為增溫作用；夏季氣溫的日較差升高，冬季日較差趨勢變化不明顯。這一結論與王浩[4]的經典觀點的表述有一定的差異，但是因為三峽大壩建成時間短，在諸如人類活動，環(huán)流異常等因素共同影響下，無法單一地從溫度變化來得出其庫區(qū)夏季是否真的具有升溫效應，還需綜合多方的因素討論。

地形因素方面，三峽庫區(qū)位于鄂西與渝東，其兩岸均為崇山峻嶺，長江貫穿于其中。局地氣候會受山谷的影響，河谷地區(qū)冬暖夏涼，高山地區(qū)則全年氣溫較低。三峽大壩建成之后，蓄水增多，水位上升，水體面積擴大，兩岸的山脈的相對高度差減小，故地形的動力與熱力作用將發(fā)生改變，使局地氣候發(fā)生變化。同時，由于地勢的不同，對流層大氣距離地表的遠近也不同，離下墊面越遠，平均氣溫越低，氣溫的日變化幅度也會越小，使得山谷地區(qū)的氣溫日較差大于山峰。

由氣候大背景知，人類在近一個世紀以來大量使用礦物燃料，排放大量溫室氣體，導致全球變暖。近100多年來，全球平均氣溫經歷了：冷→暖→冷→暖四次波動，總的來看氣溫為上升趨勢。進入八十年代后，全球氣溫明顯上升。因而三峽庫區(qū)周圍的局地氣候變化可能受全球變暖這一大背景的影響。

從大氣過程角度分析，當大氣中的水汽發(fā)生凝結時，水汽抬升凝結潛熱釋放造成氣溫升高。三峽庫區(qū)蓄水前后周邊地區(qū)的降水量的季節(jié)變化與年變化可能會導致凝結潛熱釋放量的變化，故而會對庫區(qū)周圍的氣溫造成一定的影響。同時降水的多寡又會導致庫區(qū)蓄水的多少，水體自身的特性又會對庫區(qū)周圍局地氣候產生影響。

三峽工程引發(fā)了一些區(qū)域生態(tài)問題，如小氣候環(huán)境變化、土地質量下降和破壞、物種的生活習性環(huán)境改變、百萬移民安置帶來的生態(tài)影響、“消落區(qū)”和下游鹽堿化等等，這些因素均會對三峽地區(qū)的植被分布及其演變產生直接影響。而區(qū)域植被的變化通過影響碳匯、地表反射率、地-氣感熱交換過程等對局地氣候產生影響，較明顯的就是植被的減少對庫區(qū)及庫區(qū)周邊具有突變性的升溫作用。

3 小結與討論

通過對三峽庫區(qū)周邊七個站點1954-2011年氣溫觀測資料的統(tǒng)計分析，發(fā)現庫區(qū)建成后，近庫地區(qū)的氣溫呈現出較明顯的增溫趨勢，氣溫年較差與庫區(qū)及下游各站的日較差相對變小，夏季有弱降溫效應，冬季增溫的效應，并且上游對水庫氣候變化的反饋比上游劇烈。在全球變暖大背景下，基本可以認為，水庫可以使晝夜溫差減小，夏天變涼。而冬暖效應同冬季的平均氣溫，在氣候變暖的影響下，不能辨別其升溫是否由水庫的建設引起[5]。但是，三峽工程局地氣候影響將是一個復雜、長期的氣候調節(jié)過程。由于本文所給出的結果只是三峽水庫建成前后多年的觀測資料統(tǒng)計分析結果，上述的結果是否只是大背景氣候變暖以及人類活動下庫區(qū)的氣溫變化，還有待更長時間的觀測分析及更多研究方法及模式結果的驗證。

【參考文獻】

[1]段德寅.三峽工程對氣候的影響及其對策[J].湖南師范大學自然科學學報，1996，3，19（1）.

[2]馬占山.三峽水庫對區(qū)域氣候影響的數值模擬分析[J].長江流域資源與環(huán)境，2010，9，19（9）。

[3]毛以偉.三峽水庫壩區(qū)蓄水前水體對水庫周邊氣溫的影響毛以偉[J].氣象科技，2005，8，33（4）。

[4]王浩.深淺水體不同氣候效應的初步研究[J].南京大學學報：自然科學版，1993，29（3）：517-522.

[5]陳鮮艷，張強，葉殿秀，等.三峽庫區(qū)局地氣候變化[M].長江流域資源與環(huán)境，2009（18）：47-51.

[責任編輯：丁艷]

對于氣溫的日較差，冬季氣溫日較差，上游的奉節(jié)、恩施兩站呈增大趨勢，增大量分別為0.26、0.02。同是上游的近庫區(qū)巴東站與庫區(qū)的宜昌站及下游三站一樣呈減小趨勢，減小量分別為：0.24、0.42、0.82、0.82、0.73。夏季氣溫日較差，上游三站呈增大趨勢，增大量分別為0.63、0.41、0.24。庫區(qū)及下游三站呈減小趨勢，減小量分別為0.25、0.48、0.56、0.76。綜上所述，水庫建設使上游氣溫日較差增大，庫區(qū)及下游氣溫日較差較小。

2.4 成因分析

從水體本身特性來看，水的比熱容相對沙粒、土壤要大得多，隨著工程建設的深入進行，大壩截流、水庫蓄水造成大片土地被淹沒，庫區(qū)水位抬升和水面積擴大使水體吸收的太陽輻射增多。分季節(jié)來看，夏季，由于我國降水普遍較多，故三峽庫區(qū)蓄水較多，水域面積大，而水體具有熱容量大得特性，且對太陽輻射的吸收率較高，故吸收熱量多。然后通過水-氣感熱、潛熱交換向大氣輸送熱量，對局地氣候有較大的影響。而冬季，由于我國降水普遍較少，故三峽庫區(qū)蓄水少，水域面積小，三峽水庫對局地氣候的影響就很弱了。在對氣溫日較差的影響方面，水庫上游到庫區(qū)夏季白天蒸發(fā)量大，水體面積比較寬，水汽與空氣之間頻繁的對流交換伴隨著潛熱感熱的釋放，從而造成白天空氣溫度偏高；到了晚上，由于水體的比熱比較大，具有保溫效應。這樣一來，上游及庫區(qū)的夏季氣溫日較差就呈異常的增長。冬季，由于太陽輻射強度遠遠弱于夏季，所以造成的日較差變化往往不明顯?？偠灾?，大范圍水體對局地氣候的影響表現為在冬季為增溫作用，在夏季為降溫作用，全年仍表現為增溫作用；夏季氣溫的日較差升高，冬季日較差趨勢變化不明顯。這一結論與王浩[4]的經典觀點的表述有一定的差異，但是因為三峽大壩建成時間短，在諸如人類活動，環(huán)流異常等因素共同影響下，無法單一地從溫度變化來得出其庫區(qū)夏季是否真的具有升溫效應，還需綜合多方的因素討論。

地形因素方面，三峽庫區(qū)位于鄂西與渝東，其兩岸均為崇山峻嶺，長江貫穿于其中。局地氣候會受山谷的影響，河谷地區(qū)冬暖夏涼，高山地區(qū)則全年氣溫較低。三峽大壩建成之后，蓄水增多，水位上升，水體面積擴大，兩岸的山脈的相對高度差減小，故地形的動力與熱力作用將發(fā)生改變，使局地氣候發(fā)生變化。同時，由于地勢的不同，對流層大氣距離地表的遠近也不同，離下墊面越遠，平均氣溫越低，氣溫的日變化幅度也會越小，使得山谷地區(qū)的氣溫日較差大于山峰。

由氣候大背景知，人類在近一個世紀以來大量使用礦物燃料，排放大量溫室氣體，導致全球變暖。近100多年來，全球平均氣溫經歷了：冷→暖→冷→暖四次波動，總的來看氣溫為上升趨勢。進入八十年代后，全球氣溫明顯上升。因而三峽庫區(qū)周圍的局地氣候變化可能受全球變暖這一大背景的影響。

從大氣過程角度分析，當大氣中的水汽發(fā)生凝結時，水汽抬升凝結潛熱釋放造成氣溫升高。三峽庫區(qū)蓄水前后周邊地區(qū)的降水量的季節(jié)變化與年變化可能會導致凝結潛熱釋放量的變化，故而會對庫區(qū)周圍的氣溫造成一定的影響。同時降水的多寡又會導致庫區(qū)蓄水的多少，水體自身的特性又會對庫區(qū)周圍局地氣候產生影響。

三峽工程引發(fā)了一些區(qū)域生態(tài)問題，如小氣候環(huán)境變化、土地質量下降和破壞、物種的生活習性環(huán)境改變、百萬移民安置帶來的生態(tài)影響、“消落區(qū)”和下游鹽堿化等等，這些因素均會對三峽地區(qū)的植被分布及其演變產生直接影響。而區(qū)域植被的變化通過影響碳匯、地表反射率、地-氣感熱交換過程等對局地氣候產生影響，較明顯的就是植被的減少對庫區(qū)及庫區(qū)周邊具有突變性的升溫作用。

3 小結與討論

通過對三峽庫區(qū)周邊七個站點1954-2011年氣溫觀測資料的統(tǒng)計分析，發(fā)現庫區(qū)建成后，近庫地區(qū)的氣溫呈現出較明顯的增溫趨勢，氣溫年較差與庫區(qū)及下游各站的日較差相對變小，夏季有弱降溫效應，冬季增溫的效應，并且上游對水庫氣候變化的反饋比上游劇烈。在全球變暖大背景下，基本可以認為，水庫可以使晝夜溫差減小，夏天變涼。而冬暖效應同冬季的平均氣溫，在氣候變暖的影響下，不能辨別其升溫是否由水庫的建設引起[5]。但是，三峽工程局地氣候影響將是一個復雜、長期的氣候調節(jié)過程。由于本文所給出的結果只是三峽水庫建成前后多年的觀測資料統(tǒng)計分析結果，上述的結果是否只是大背景氣候變暖以及人類活動下庫區(qū)的氣溫變化，還有待更長時間的觀測分析及更多研究方法及模式結果的驗證。

【參考文獻】

[1]段德寅.三峽工程對氣候的影響及其對策[J].湖南師范大學自然科學學報，1996，3，19（1）.

[2]馬占山.三峽水庫對區(qū)域氣候影響的數值模擬分析[J].長江流域資源與環(huán)境，2010，9，19（9）。

[3]毛以偉.三峽水庫壩區(qū)蓄水前水體對水庫周邊氣溫的影響毛以偉[J].氣象科技，2005，8，33（4）。

[4]王浩.深淺水體不同氣候效應的初步研究[J].南京大學學報：自然科學版，1993，29（3）：517-522.

[5]陳鮮艷，張強，葉殿秀，等.三峽庫區(qū)局地氣候變化[M].長江流域資源與環(huán)境，2009（18）：47-51.

[責任編輯：丁艷]

對于氣溫的日較差，冬季氣溫日較差，上游的奉節(jié)、恩施兩站呈增大趨勢，增大量分別為0.26、0.02。同是上游的近庫區(qū)巴東站與庫區(qū)的宜昌站及下游三站一樣呈減小趨勢，減小量分別為：0.24、0.42、0.82、0.82、0.73。夏季氣溫日較差，上游三站呈增大趨勢，增大量分別為0.63、0.41、0.24。庫區(qū)及下游三站呈減小趨勢，減小量分別為0.25、0.48、0.56、0.76。綜上所述，水庫建設使上游氣溫日較差增大，庫區(qū)及下游氣溫日較差較小。

2.4 成因分析

從水體本身特性來看，水的比熱容相對沙粒、土壤要大得多，隨著工程建設的深入進行，大壩截流、水庫蓄水造成大片土地被淹沒，庫區(qū)水位抬升和水面積擴大使水體吸收的太陽輻射增多。分季節(jié)來看，夏季，由于我國降水普遍較多，故三峽庫區(qū)蓄水較多，水域面積大，而水體具有熱容量大得特性，且對太陽輻射的吸收率較高，故吸收熱量多。然后通過水-氣感熱、潛熱交換向大氣輸送熱量，對局地氣候有較大的影響。而冬季，由于我國降水普遍較少，故三峽庫區(qū)蓄水少，水域面積小，三峽水庫對局地氣候的影響就很弱了。在對氣溫日較差的影響方面，水庫上游到庫區(qū)夏季白天蒸發(fā)量大，水體面積比較寬，水汽與空氣之間頻繁的對流交換伴隨著潛熱感熱的釋放，從而造成白天空氣溫度偏高；到了晚上，由于水體的比熱比較大，具有保溫效應。這樣一來，上游及庫區(qū)的夏季氣溫日較差就呈異常的增長。冬季，由于太陽輻射強度遠遠弱于夏季，所以造成的日較差變化往往不明顯?？偠灾?，大范圍水體對局地氣候的影響表現為在冬季為增溫作用，在夏季為降溫作用，全年仍表現為增溫作用；夏季氣溫的日較差升高，冬季日較差趨勢變化不明顯。這一結論與王浩[4]的經典觀點的表述有一定的差異，但是因為三峽大壩建成時間短，在諸如人類活動，環(huán)流異常等因素共同影響下，無法單一地從溫度變化來得出其庫區(qū)夏季是否真的具有升溫效應，還需綜合多方的因素討論。

地形因素方面，三峽庫區(qū)位于鄂西與渝東，其兩岸均為崇山峻嶺，長江貫穿于其中。局地氣候會受山谷的影響，河谷地區(qū)冬暖夏涼，高山地區(qū)則全年氣溫較低。三峽大壩建成之后，蓄水增多，水位上升，水體面積擴大，兩岸的山脈的相對高度差減小，故地形的動力與熱力作用將發(fā)生改變，使局地氣候發(fā)生變化。同時，由于地勢的不同，對流層大氣距離地表的遠近也不同，離下墊面越遠，平均氣溫越低，氣溫的日變化幅度也會越小，使得山谷地區(qū)的氣溫日較差大于山峰。

由氣候大背景知，人類在近一個世紀以來大量使用礦物燃料，排放大量溫室氣體，導致全球變暖。近100多年來，全球平均氣溫經歷了：冷→暖→冷→暖四次波動，總的來看氣溫為上升趨勢。進入八十年代后，全球氣溫明顯上升。因而三峽庫區(qū)周圍的局地氣候變化可能受全球變暖這一大背景的影響。

從大氣過程角度分析，當大氣中的水汽發(fā)生凝結時，水汽抬升凝結潛熱釋放造成氣溫升高。三峽庫區(qū)蓄水前后周邊地區(qū)的降水量的季節(jié)變化與年變化可能會導致凝結潛熱釋放量的變化，故而會對庫區(qū)周圍的氣溫造成一定的影響。同時降水的多寡又會導致庫區(qū)蓄水的多少，水體自身的特性又會對庫區(qū)周圍局地氣候產生影響。

三峽工程引發(fā)了一些區(qū)域生態(tài)問題，如小氣候環(huán)境變化、土地質量下降和破壞、物種的生活習性環(huán)境改變、百萬移民安置帶來的生態(tài)影響、“消落區(qū)”和下游鹽堿化等等，這些因素均會對三峽地區(qū)的植被分布及其演變產生直接影響。而區(qū)域植被的變化通過影響碳匯、地表反射率、地-氣感熱交換過程等對局地氣候產生影響，較明顯的就是植被的減少對庫區(qū)及庫區(qū)周邊具有突變性的升溫作用。

3 小結與討論

通過對三峽庫區(qū)周邊七個站點1954-2011年氣溫觀測資料的統(tǒng)計分析，發(fā)現庫區(qū)建成后，近庫地區(qū)的氣溫呈現出較明顯的增溫趨勢，氣溫年較差與庫區(qū)及下游各站的日較差相對變小，夏季有弱降溫效應，冬季增溫的效應，并且上游對水庫氣候變化的反饋比上游劇烈。在全球變暖大背景下，基本可以認為，水庫可以使晝夜溫差減小，夏天變涼。而冬暖效應同冬季的平均氣溫，在氣候變暖的影響下，不能辨別其升溫是否由水庫的建設引起[5]。但是，三峽工程局地氣候影響將是一個復雜、長期的氣候調節(jié)過程。由于本文所給出的結果只是三峽水庫建成前后多年的觀測資料統(tǒng)計分析結果，上述的結果是否只是大背景氣候變暖以及人類活動下庫區(qū)的氣溫變化，還有待更長時間的觀測分析及更多研究方法及模式結果的驗證。

【參考文獻】

[1]段德寅.三峽工程對氣候的影響及其對策[J].湖南師范大學自然科學學報，1996，3，19（1）.

[2]馬占山.三峽水庫對區(qū)域氣候影響的數值模擬分析[J].長江流域資源與環(huán)境，2010，9，19（9）。

[3]毛以偉.三峽水庫壩區(qū)蓄水前水體對水庫周邊氣溫的影響毛以偉[J].氣象科技，2005，8，33（4）。

[4]王浩.深淺水體不同氣候效應的初步研究[J].南京大學學報：自然科學版，1993，29（3）：517-522.

[5]陳鮮艷，張強，葉殿秀，等.三峽庫區(qū)局地氣候變化[M].長江流域資源與環(huán)境，2009（18）：47-51.

[責任編輯：丁艷]