新疆阿勒泰地區(qū)西北部降水變化分析

賀 英

（新疆阿勒泰水文勘測局，新疆 阿勒泰 836599）

全球的氣候正經(jīng)歷著以升溫為主要特征的快速變化過程[1]。氣溫的升高導(dǎo)致全球和區(qū)域水循環(huán)加快，降水增加；同時(shí)，增加的蒸散發(fā)也導(dǎo)致某些地區(qū)出現(xiàn)更加嚴(yán)重的干旱，例如2010年發(fā)生在云南的嚴(yán)重干旱事件。此外，日益強(qiáng)烈的人類活動（如人工降雨）也在一定程度上影響著局地的降水過程。在全球氣候變暖的背景下，我國的氣候也經(jīng)歷著快速的變化過程。其中我國的西北地區(qū)氣候變化非常顯著，出現(xiàn)艾比湖流域的氣溫、降水和蒸散發(fā)等氣候現(xiàn)象[2]。

1 新疆阿勒泰地區(qū)西北部降水研究的意義

阿勒泰地區(qū)西北部是北疆地區(qū)重要的水源區(qū)，發(fā)源于阿爾泰山的布爾津河是額爾齊斯河重要的支流，貢獻(xiàn)約額爾齊斯河30%的水資源量。隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，對水資源的需求呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢；國際河流的水資源分配也對合理評價(jià)該地區(qū)的可用水資源提出了一定的要求。降水是西北干旱區(qū)水資源的直接物質(zhì)來源，合理準(zhǔn)確地評價(jià)該地區(qū)的降水是精確水資源評價(jià)的前提。同時(shí)，氣候變化背景下降水資源變化的評價(jià)也是水文預(yù)報(bào)和用水安全的重要保障，對新疆阿勒泰地區(qū)西北部長期的降水變化特征進(jìn)行研究對水資源合理分配及評價(jià)意義深遠(yuǎn)。

2 降水?dāng)?shù)據(jù)資料選取

新疆阿勒泰地區(qū)西北部降水變化研究的降水觀測資料主要來自阿勒泰地區(qū)氣象局吉木乃和布爾津國家基準(zhǔn)氣象站。經(jīng)分析，選取數(shù)據(jù)資料包括日尺度、月尺度和年尺度的降水觀測數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的時(shí)間序列是1961～2015年，共55年。

3 新疆阿勒泰地區(qū)西北部季節(jié)降水分析

對哈巴河和吉木乃氣象觀測站1961～2015年的春季、夏季、秋季、冬季和年降水進(jìn)行分析，綜合分析新疆阿勒泰地區(qū)西北部降水特征。

3.1 春季降水分析

根據(jù)1961～2015年哈巴河和吉木乃氣象觀測站的降水資料，確定春季降水變化關(guān)系，詳見圖1，哈巴河和吉木乃的平均春季降水分別為48.2 mm、55.3 mm，兩站平均的春季降水為51.8 mm；其中最高春季降水出現(xiàn)在2010年，分別為101.0 mm、91.8 mm，平均值為96.4 mm；最低春季降水出現(xiàn)在1997年，分別為7.2 mm、21.4 mm，平均值為14.3 mm；最高春季降水年份的降水是最低年份的的6.7倍[3]。

圖1 哈巴河和吉木乃氣象觀測站1961-2015年的春季降水變化

總體分析可知，兩個站點(diǎn)的春季降水在1960～2015年間均出現(xiàn)了不同程度的增加趨勢，哈巴河和吉木乃的春季降水的平均增長速率分別為0.29 mm/a、0.19 mm/a，哈巴河的降水增長率顯著高于吉木乃。

3.2 夏季降水分析

同樣采用1961～2015年哈巴河和吉木乃氣象觀測站的降水資料，確定夏季降水變化關(guān)系，詳見圖2，哈巴河和吉木乃的平均夏季降水分別為58.4 mm、69.9 mm，平均的夏季降水為64.2 mm；其中最高夏季降水出現(xiàn)在1992年，夏季降水分別為73.3 mm、142.9 mm和95.7 mm、116.0 mm；最低夏季降水出現(xiàn)在1974年，分別為108.3 mm、29.4 mm。

圖2 哈巴河和吉木乃氣象觀測站1961-2015年的夏季降水變化

基于夏季降水變化分析可知，夏季降水在1960～2015年間均出現(xiàn)了不同程度的增加趨勢，其中吉木乃降水的增加趨勢并不明顯；哈巴河夏季降水的平均增長速率為0.21 mm/a，增加較為顯著。

3.3 秋季降水分析

1961～2015年哈巴河和吉木乃氣象站夏季降水變化關(guān)系，詳見圖3，其平均秋季降水分別為56.9 mm、55.6 mm，平均的秋季降水為56.3 mm；其中最高秋季降水出現(xiàn)在1996年，分別為93.7 mm、114.5 mm，最高的平均秋季降水為104.1 mm；最低秋季降水出現(xiàn)在1971年，分別為22.3 mm、19.7 mm，最低的平均秋季降水僅為21.0 mm；秋季降水最多年是最少年的5.0倍。

圖3 哈巴河和吉木乃氣象觀測站1961～2015年的秋季降水變化

根據(jù)分析結(jié)果，確定哈巴河和吉木乃站點(diǎn)的秋季降水在1960～2015年間呈不同程度的增加趨勢，秋季降水的平均增長速率分別為0.45 mm/a、0.48 mm/a，秋季降水的增速十分顯著，且顯著高于春季和夏季。

3.4 冬季降水分析

1961～2015年哈巴河和吉木乃氣象站夏季降水變化關(guān)系，詳見圖4，其平均冬季降水分別為28.9 mm、30.9 mm，平均冬季降水為29.9 mm；其中最高冬季降水出現(xiàn)在2009年，分別為107.0 mm、78.1 mm，最高平均冬季降水為92.6 mm；最低冬季降水出現(xiàn)在1981年，分別為8.8 mm、10.9 mm，最低平均冬季降水僅為9.9 mm；最多年冬季降水是最少年冬季降水的9.4倍。冬季降水在1960～2015年間哈巴河和吉木乃冬季降水的平均增長速率分別為0.63 mm/a、0.44 mm/a[4]，且哈巴河的冬季降水增長率最大，明顯高于其他三季，吉木乃的冬季降水增長率與秋季相當(dāng)。

圖4 哈巴河和吉木乃氣象觀測站1961-2015年的冬季降水變化

3.5 年降水變化分析

哈巴河和吉木乃氣象觀測站1961～2015年的年降水變化，詳見圖5，其平均年降水分別為192.2 mm、211.5 mm，平均年降水為201.9 mm；55年間最高年降水出現(xiàn)在2010年，分別為359.7 mm、345.2 mm，最高平均年降水為352.5 mm；最低年降水出現(xiàn)在1962年，分別為96.6 mm、114.6 mm，最低平均年降水僅為105.6 mm；最多年降水是最少年降水的3.3倍。哈巴河和吉木乃的年降水在1960～2015年間均呈現(xiàn)增加趨勢，年降水的平均增長速率分別為0.34 mm/a、0.19 mm/a。

圖5 哈巴河和吉木乃氣象觀測站1961～2015年的年降水變化

對哈巴河和吉木乃氣象局不同時(shí)期的降水進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表1。通過全年降水分析，季節(jié)降水自大到小順序?yàn)椋合募?、秋季、春季、冬季，分布相對均勻。夏季降水略多，春季和秋季的降水相?dāng)，冬季的降水較少，約為夏季降水的50%；對于不同時(shí)期降水的年際變化，哈巴河和布爾津的降水變化趨勢基本一致，均表現(xiàn)出降水增加的變化趨勢，降水的增加速率由大到小，分別為冬季、秋季、春季、夏季。同時(shí)，比較不同季節(jié)的降水變化過程，降水的年際變化更加劇烈，氣候變暖也在一定程度上增加了極端氣候的發(fā)生概率。

表1 1961～2015年不同時(shí)段內(nèi)哈巴河和吉木乃平均降水

4 結(jié)論

1961～2015年哈巴河和吉木乃的降水變化特征表明：55年間新疆阿勒泰地區(qū)西北部的各季節(jié)降水呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢，年降水也呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢，且哈巴河和吉木乃年降水的平均增長速率分別為0.34 mm/a、0.19 mm/a。另外，秋季、冬季和春季降水（固態(tài)降水主要是降雪）的增加，也導(dǎo)致該地區(qū)冬季積雪更加豐富，雪災(zāi)更加頻繁，積雪融水對河川徑流量的貢獻(xiàn)增加。