新疆阿勒泰市1961年～2010年間降水變化特征研究

刁 烽

（新疆阿勒泰水文水資源勘測局 新疆 阿勒泰 836500）

1 引言

我國人均水資源不足世界平均值的1/3，水資源短缺嚴重威脅著我國經(jīng)濟、社會發(fā)展及糧食安全[1]。尤其是在西北地區(qū)，其面積占全國的1/3，但水資源僅為全國的5%，缺水又格外嚴重，是制約區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展并導致生態(tài)環(huán)境惡化的首要原因。在這里，有限的水資源同時具有維持生態(tài)平衡和保障生產(chǎn)運行的功能。伴隨全球溫度升高，全球和區(qū)域水循環(huán)速度加快，未來氣候變化的不確定性更加顯著，其對水文水循環(huán)、生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟的影響更加難以估計。過去一段時間，新疆的氣候環(huán)境也出現(xiàn)了不同程度的變化過程。

新疆阿勒泰地區(qū)是全疆較為豐富的地區(qū)，發(fā)源于阿爾泰山的額爾齊斯河是全疆第二大河，其水資源供給阿勒泰及其周邊地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動。已有的引額濟克等供水工程有力保證了區(qū)域的水資源供應。為此，合理評估該地區(qū)長期的降水變化對當?shù)氐慕?jīng)濟社會發(fā)展至關重要。為此，選擇阿勒泰氣象站1961年～2010年長序列降水、溫度數(shù)據(jù)，評估過去50年該地區(qū)的降水變化特征及氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的潛在影響。

2 結(jié)果與分析

降水變化是衡量氣候變化的另外一個關鍵指標[2]。阿勒泰市多年的平均降水量為193.6mm。過去50年間，該地區(qū)年降水量超過300mm的年份有兩個，分別為1993年的310.4mm和2010年的338.5mm（圖1）。線性趨勢分析結(jié)果顯示，過去50年阿勒泰地區(qū)的降水量也呈現(xiàn)出與空氣溫度一致的波動上升趨勢，上升速率約為1.59mm/a，過去50年年均降水量增加了約80mm左右，增加約41%。同時，80mm左右的降水增加對年均降水量不足200mm的內(nèi)陸干旱區(qū)具有重要的生態(tài)和經(jīng)濟意義。降水量的增加也與溫度升高造成區(qū)域水循環(huán)加快、降水增多的結(jié)論一致[3]。

圖1 1961年～2010年間阿勒泰市年降水量變化

圖2 1961年～2010年阿勒泰市10年平均月降水量標準差變化

圖3 1961年～2010年阿勒泰市降水日數(shù)變化

圖4 1961年～2010年阿勒泰市3、4月平均空氣溫度、最低溫度和總降水量變化

降水變化的時間節(jié)點對農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)和居民生活用水及生態(tài)保護政策的制定和實施具有重要的實際意義。為此，參考空氣溫度變化，我們也給出了50年間不同年代月降水量的變化過程（圖2）。結(jié)果顯示：月降水量變化最大的月份發(fā)生在7月，降水量增加超過20mm，達22.6mm；緊隨其后的是12月和1月，降水增加均超過15mm；4月、5月和8月的降水量增加也較為明顯，均超過10mm；其他月份的降水變化較弱，均在5 mm。降水的這種變化趨勢有利于水資源的利用和開發(fā)，8月是新疆用水的重要時期，而12月和1月的降水多以降雪的形式出現(xiàn)，春季積雪的消融水資源有利于春耕用水。另外，高山區(qū)的積雪融化較晚，阿爾泰山的積雪在5月～6月份形成融雪徑流過程，有利于該地區(qū)整個水資源的合理規(guī)劃和利用。冬季降雪的增加對緩解該地區(qū)水資源的緊張趨勢起到了重要的作用。

阿勒泰市多年平均的降水日數(shù)為83天，其中冬季和夏季分別為24天和21天，共占全年的約54%。和降水量的變化趨勢一致，阿勒泰市在過去50年的年降水日數(shù)也呈現(xiàn)出微弱增加的趨勢（圖3），過去50年阿勒泰市降水日數(shù)約增加了13天（R2=0.0815）。冬季的降水日數(shù)也有微弱的增長，過去五十年約增加了5天；但是夏季的降水日數(shù)沒有太大的變化趨勢。

3 氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的潛在影響

3月～4月是阿勒泰地區(qū)農(nóng)業(yè)耕種的開始時間，這一時期空氣氣溫和降水的多少在很大程度上影響這一地區(qū)的春播。圖4給出了阿勒泰市1961年～2010年3、4月份平均空氣溫度、平均最低空氣溫度和總降水量的變化趨勢。結(jié)果顯示：過去50年該地區(qū)3月～4月的降水量增加了16.5mm，而最低氣溫和平均氣溫有微弱的增加趨勢。溫度的增加有利于積雪的融化和凍土提前解凍，增加的降水為春播提供了較為豐富的水資源。因此，總體來講，過去五十年該地區(qū)氣候變化有利于春季農(nóng)作物的種植，特別是溫度升高只是凍土提前解凍有利用延長農(nóng)作物的生長季。

5 結(jié)論

阿勒泰市年降水量在1961年～2010年間增加了約80mm，降水日數(shù)約增加了13天，其中冬季的降水日數(shù)約增加了5天，夏季降水日數(shù)的增加并不明顯。冷季溫度增加是該地區(qū)溫度增加的主要原因，而降水的增加主要發(fā)生在8月份和冬季?？傮w上，阿勒泰地區(qū)過去50年的以3月～4月氣溫升高和降水增多的氣候變化特點有利于該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的開展?！?/p>

[1]司書紅,朱高峰,蘇永紅.西北內(nèi)陸河流域的水循環(huán)特征及生態(tài)學意義[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境.2010(9).

[2]溫珍治.我國降水與旱澇時空特征和氣候變化若干問題研究[D].南京信息工程大學.2007.

[3]姜娜.氣候變化對中國降水量的影響[J].全球變化課程論文.2011.