氣候變化對(duì)艾比湖流域水文特征變化的影響分析

戴建民

(新疆博州水文水資源勘測(cè)局，新疆 博州833400)

1 影響艾比湖流域氣候的因素

艾比湖流域水資源來自地表水、地下水和天然降水，由于艾比湖流域是一封閉的流域，近年來由于人類的農(nóng)田灌溉用水，人們?cè)诤恿鞯纳嫌涡藿怂畮?，大部分水資源都被攔截，能流到艾比湖里的水少之又少。艾比湖流域沒有了河流的流入湖中的水量大量減少，艾比湖中的水量也越來越少。因?yàn)榘群饔颡?dú)特的地理因素，生態(tài)環(huán)境比較脆弱，慢慢地大量的土地開始沙化，濕地的面積也不斷減少，自然災(zāi)害也愈加頻繁。近年來人口急劇增加，對(duì)水土資源的要求也越來越多，使原本就脆弱的生態(tài)系統(tǒng)失去了平衡。

人類的活動(dòng)直接或者間接的影響著艾比湖流域的氣候變化，直接影響是指修建水庫、城市的用水和排水等，這些直接改變了水循環(huán)的時(shí)空格局，也影響了水資源的量和質(zhì)。間接因素是人類的到來使區(qū)域城市化，農(nóng)牧業(yè)的不斷發(fā)展使大量的土地田地化，人為的改變森林面積［1］。這些都間接地影響了艾比湖流域的氣候變化。

對(duì)于大規(guī)模的修建水庫和灌溉農(nóng)田的水渠，這些都增加了河流的表面積，使大量的水資源形成水蒸氣流失，水蒸氣形成雨水或者跟隨氣流流走［2］。艾比湖流域水資源的蒸發(fā)量為:60年代蒸發(fā)量大，70年代蒸發(fā)量比較小，80年代蒸發(fā)量較大，而到了90年代蒸發(fā)量又比較小了。從上述數(shù)據(jù)分析得到，全球溫度升高會(huì)導(dǎo)致降水增多同時(shí)水蒸發(fā)的速度也增加了，但是在艾比湖流域，隨著溫度的升高，降水增多了，蒸發(fā)量卻在減少。

與此同時(shí)由于河流水量的減少，大量的綠洲濕地便成了農(nóng)田，一些地區(qū)的水位也不斷下降，植被大量減少，這里的氣候變得越來越惡劣。這些直接影響著艾比河流域的水循環(huán)，影響著艾比河流域的氣候變化。

2 艾比湖流域的氣候特征

艾比湖流域位于歐亞的中緯度地區(qū)，離海洋比較遠(yuǎn)，并且北面，西面，南面三面環(huán)山，這里的氣候?qū)儆诘湫偷臏貛Т箨懶詺夂?。這里的氣候特征明顯，少雨干旱，白天日照時(shí)間長(zhǎng)，水分蒸發(fā)量很大。還有一些特殊的地形地貌，風(fēng)沙較大，沙塵天氣較多。近年來由于這里的植被被不同程度的破壞，使土地沙化更為嚴(yán)重。

艾比湖坐落在艾比湖區(qū)域的最低處，其包含著典型的干旱濕地生態(tài)系統(tǒng)，是比較典型的干旱湖泊之一。大量的研究數(shù)據(jù)表明，艾比湖面積在逐漸縮小，隨著水分不斷蒸發(fā)，水中的礦物質(zhì)和金屬離子的濃度卻不斷增加，慢慢地使湖水酸化，鹽的濃度也不斷增大，因此這里的自然環(huán)境越來越惡化。

艾比湖流域地理位置在W82° ～83°，N44° ～45°。面積50 600 km2，它的水資源東邊來源于奎屯河，南面來源于精河，西面來源于博爾塔拉河，北面為6 條小河。但是近年來由于自然氣候干旱和人們澆灌農(nóng)田大量用水，現(xiàn)在的艾比湖早已失去了昔日的蓬勃。

艾比湖流域氣候溫和，年平均氣溫大約為7°。有數(shù)據(jù)表明近年來艾比湖流域的溫度不斷在升高，20 世紀(jì)60年代為－0.40°，70年代為－0.2°，80年代為0.10°，90年代為0.4°，比較得到90年代較60年代氣溫升高了0.80°。為更好地研究艾比湖流域的氣溫變化，分別選取5個(gè)有代表的地方考察，5個(gè)考察點(diǎn)分別為:阿拉山口、博樂、溫泉、精河和烏蘇。5個(gè)監(jiān)測(cè)站分別記載了春夏秋冬4個(gè)季節(jié)這里溫度的變化，比較得到，艾比湖流域的氣溫呈上升趨勢(shì)。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見表1。

表1 艾比湖流域的氣溫監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

根據(jù)數(shù)據(jù)得出，艾比湖流域氣溫逐年升高，并且從上世紀(jì)90年代氣溫變化較為明顯，并且在冬季艾比湖流域氣溫變化為最明顯的季節(jié)。

3 氣候變化對(duì)艾比湖流域水文特征的影響

3.1 降水的變化情況

艾比湖流域降水情況數(shù)據(jù)在45 a來呈上升趨勢(shì)。這其中60—70年代降水量偏少，80—90年代的降水量偏多，并且90年代變化趨勢(shì)較大。雖然各個(gè)季節(jié)各個(gè)年代降水量都有所不同，有的變化趨勢(shì)較大，有的緩慢，但總的來說，艾比湖流域的降水量呈上升趨勢(shì)。

從1961年以來，艾比湖流域的降水量都在增加，增加最顯著的季節(jié)在夏季，并且從降水變化曲線可以看出，艾比湖流域的降水量大致可分為3個(gè)階段。第1 階段為下降階段，從1960—1981年為少雨階段，年平均降水量為137.6 mm;第2 階段為上升階段，這個(gè)階段的特點(diǎn)是上升趨勢(shì)不明顯，曲線的上升坡度比較小，年平均降水量為161.2 mm，第3 階段與前兩階段相比變化比較明顯，從曲線可以看出曲線明顯上升，這一階段為多雨階段，平均年降水量為190.50 mm。其中夏季的降水量一直呈上升趨勢(shì)，1960—1981年夏季的年降水量為84.90 mm;1981—1998年為102.8 mm;1999—2009年為130.4，比上一階段增加了28.6 mm。

艾比湖在冬季的降水量呈上升趨勢(shì)，每年大約增加8.7%。和年降水量一樣，在60—70年代冬季的降水量也比較少，進(jìn)入80年代，冬季的年降水量也呈明顯上升趨勢(shì)。

根據(jù)上面的分析的出，半個(gè)世紀(jì)以來，隨著全球變暖，艾比湖流域的降水量不斷增加，尤其是進(jìn)入80—90年代，降水量明顯上升。并且該區(qū)域的降水量有明顯的季節(jié)差異，降水主要在夏季和冬季兩個(gè)季節(jié)，而且夏季的年平均降水量要高于冬季的年平均降水量。

3.2 雨水的增多早曾災(zāi)害

3.2.1 洪水

艾比湖流域三面環(huán)山，近年來由于氣候的影響使這里的降水量不斷增加，遇到暴雨或者冰雪融化這里會(huì)形成洪水，由于地形折翼的坡度較大，而且河流的流程短，很容易形成災(zāi)害，尤其在夏季遇到暴雨時(shí)，災(zāi)害更為嚴(yán)重。

3.2.2 冰期的改變

艾比河流域的季節(jié)受來自西伯利亞的氣流控制，近年來由于這里氣候的變化，這里的冰雪融化的時(shí)期滯后了。研究發(fā)現(xiàn)，艾比河流域冬季漫長(zhǎng)而干冷，冰期長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月之久。數(shù)據(jù)表明艾比河流域最早的冰凍期為10月18日，最晚的解凍期為4月28日。并且這里的冰凍情況有明顯的按地帶垂直性。河流的最早冰期從上而下，如溫泉水文站最早冰期為10月20日，博樂文水文站為11月2日。

［1］張強(qiáng)，韓永翔，宋連春. 全球氣候變化及其影響因素研究進(jìn)展綜述［J］. 地球科學(xué)進(jìn)展，2005，20(09):990－999.

［2］王守榮，鄭水紅，程磊. 氣候變化對(duì)西北水循環(huán)和水資源影響的研究［J］. 氣候與環(huán)境研究，2003，08(01):44－52.