亞美寒區(qū)水域區(qū)劃與分析

李夢宇，戴長雷，趙偉靜，張凱文

(1.黑龍江大學(xué)寒區(qū)地下水研究所，黑龍江 哈爾濱 150080；2.黑龍江大學(xué) 水利電力學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150080；3.北京師范大學(xué) 水科學(xué)研究院，北京 100875)

1 問題的提出

區(qū)劃是在識別地理要素地域分異規(guī)律的基礎(chǔ)上，基于相似性和差異性的一種地理單元劃分[1]，水域是指海洋、湖泊、河流的一定范圍內(nèi)的水區(qū)，包括從水面到水底。水域區(qū)劃則是基于地理條件所具有的相似一致性和差異性，根據(jù)地形、水質(zhì)、水密度等條件，對研究區(qū)域的水區(qū)劃分成若干個水文地理條件相近的區(qū)域單元，在認(rèn)識水文規(guī)律，開發(fā)水資源，優(yōu)化水權(quán)管理，解決水文資料移用問題[2]等方面具有重要意義。

如今已有越來越多的研究方向開始面向寒區(qū)[3]，但在東北亞和西北美區(qū)域視角下的大尺度研究還不多。首先，對于某個流域或某個地區(qū)的一些水文地理區(qū)劃的成果比較微觀，不能很好地反映差異性；其次，目前已有的研究成果的區(qū)劃、分析方法并不相同，沒有整合，無法進(jìn)行對比；最后，東北亞區(qū)域和西北美區(qū)域地處寒區(qū)，兩者緯度范圍相似，地理位置接近，在氣候、水文、人口等方面具有相似性，有著對比分析的研究價值，然而少有研究聚焦此處。因此本文對亞美寒區(qū)進(jìn)行水域區(qū)劃，分析兩大區(qū)域片陸海聯(lián)合的可行性，能夠為此地區(qū)的進(jìn)一步研究提供參考。

2 區(qū)位與范圍

亞美寒區(qū)包括東北亞區(qū)域和西北美區(qū)域兩個部分。其中，東北亞區(qū)域指的是亞洲的東北部地區(qū)，它的陸域緯度介于30°N～82°N之間，經(jīng)度介于75°E～169°W之間，以英國格林尼治天文臺舊址為0時區(qū)，西起東6區(qū)，東至東西12區(qū)，共跨了7個時區(qū)，依據(jù)現(xiàn)國際公認(rèn)的行政分區(qū)確定范圍，包括俄羅斯境內(nèi)的15個邊疆區(qū)和聯(lián)邦主體，蒙古國，中國東北部的4個一級行政區(qū)，韓國，朝鮮，日本，共6個國家，23個省級政區(qū)。西北美區(qū)域在本文中指的是北美洲的西北部地區(qū)，它的陸域緯度介于40°N～80°N之間，經(jīng)度介于100°W～167°W之間，以英國格林尼治天文臺舊址為0時區(qū)，西起東西12區(qū)，西至西6區(qū)，共跨了7個時區(qū)，依據(jù)現(xiàn)國際公認(rèn)的行政分區(qū)確定范圍，包括加拿大境內(nèi)的5個一級行政區(qū)，美國的5個州，共2個國家，10個省級政區(qū)。

東北亞和西北美兩大區(qū)域由白令海峽連接，南北分別為太平洋和北冰洋，本文中亞美寒區(qū)海域包括緊鄰北冰洋的4個陸緣海，由東到西分別為拉普捷夫海、東西伯利亞海、楚科奇海和波弗特海，和連接太平洋的4個陸緣海相鄰，由東到西分別為日本海、鄂霍次克海、白令海和阿拉斯加灣。如圖1所示。

圖1 亞美寒區(qū)范圍圖

3 東北亞水域區(qū)劃(含陸域與海域)

3.1 東北亞陸域區(qū)劃

東北亞陸域幅員遼闊，經(jīng)度和緯度跨度大，發(fā)育了多條跨國、跨省的世界大河。陸域以地表水為劃分對象，主要大河有3條，分別為葉尼塞河、勒拿河和黑龍江(阿穆爾河)。葉尼塞河位于亞洲北部，流經(jīng)俄羅斯的多個邊疆區(qū)和聯(lián)邦主體，最終注入北冰洋的喀拉海。勒拿河是俄羅斯最長的河流，河長4400 km，它主要集中在薩哈(雅庫特)共和國，最終注入北冰洋的拉普捷夫海。黑龍江(阿穆爾河)位于亞洲東北部，是中國和俄羅斯的界河，流域面積184.3萬km2，最終注入太平洋的鄂霍次克海峽?？评遵R河位于東西伯利亞，流域面積與前三條世界大河相比較小，最終注入北冰洋的東西伯利亞海[4]。

東北亞陸域主要根據(jù)流域邊界進(jìn)行區(qū)劃，流域邊界的確定主要根據(jù)地形圖上的分水嶺，同時考慮河流、政區(qū)、地理位置等因素[5]。

3.2 東北亞海域區(qū)劃

3.2.1 拉普捷夫海海域區(qū)劃

拉普捷夫海西側(cè)通過泰梅爾半島和北地群島與喀拉海相連，東側(cè)通過新西伯利亞群島與東西伯利亞海相連，是北冰洋的七個陸緣海之一。其北界由北極角81°13′ N，95°15′ E開始，向東伸延至79°N，139°E為止，全部開放直面北冰洋。

3.2.2 東西伯利亞海海域區(qū)劃

東西伯利亞海緯度介于70°N～80°N之間，經(jīng)度介于140°E～180°之間，西側(cè)通過新西伯利亞群島與拉普捷夫海相連, 東側(cè)通過弗蘭格爾島與楚科奇海相連。北部是北冰洋的深海平原，南部為西伯利亞，是北冰洋的七個陸緣海之一。

3.2.3 楚科奇海海域區(qū)劃

楚科奇海的西側(cè)為俄羅斯的西伯利亞，通過弗蘭格爾島與東西伯利亞海相連，東側(cè)為美國的阿拉斯加，與波弗特海相鄰，經(jīng)度范圍為175°E～155° W。南部通過白令海峽與太平洋的白令海相銜接，北部是波弗特海盆，連接北冰洋，緯度在65°N～75°N之間，是北冰洋的七個陸緣海之一。

3.2.4 日本海海域區(qū)劃

日本海經(jīng)度范圍為127°E～142°E，緯度范圍為34°N～51°N，北部為薩哈林島和西伯利亞東部海岸，南部為日本列島、西部為朝鮮半島[6]。

3.2.5 鄂霍次克海海域區(qū)劃

鄂霍次克海西側(cè)為俄羅斯的西伯利亞海岸，西南部為俄羅斯的薩哈林島，東部通過堪察加半島和千島群島與太平洋相連，南部為日本的北海道。

4 西北美水域區(qū)劃(含陸域與海城)

4.1 西北美陸域區(qū)劃

西北美陸域以地表水為劃分對象，主要大河有2條，分別為育空河和馬更些河，根據(jù)流域邊界進(jìn)行區(qū)劃。育空河是北美第三長河，流經(jīng)加拿大育空地區(qū)，至美國阿拉斯加州，育空堡，最后注入白令海峽諾頓灣。馬更些河是北美第二長河，是加拿大最大的河流，流域面積180.5萬km2。

西北美陸域主要根據(jù)流域邊界進(jìn)行區(qū)劃，流域邊界的確定主要根據(jù)地形圖上的分水嶺，同時考慮河流、政區(qū)、地理位置等因素。

4.2 西北美海域區(qū)劃

4.2.1 白令海海域區(qū)劃

白令海經(jīng)度范圍為162°E～156°W，緯度范圍為50°N～67°N，位于太平洋的最北部，是它的邊緣海之一。北部通過白令海峽與楚科奇海相接，南部通過阿留申群島與太平洋相連。

4.2.2 阿拉斯加灣海域區(qū)劃

阿拉斯加灣位于東北太平洋的亞北極區(qū)，其西部、北部和東部的邊界是北美大陸高山林立的陡峭海岸，南部則是廣闊的東北太平洋。西起阿留申群島的烏尼馬克島，東至亞歷山大群島，經(jīng)度范圍為162°E～156°W，緯度范圍為52°N～62°N。

4.2.3 波弗特海海域區(qū)劃

波弗特海東側(cè)為班克斯島，西部在阿拉斯加的巴羅角與楚科奇海相連，北界為帕特里克王子島的最西角，經(jīng)度范圍為122°W～155° W。南部為加拿大的西北地區(qū)和美國阿拉斯加州，北接北冰洋，緯度在68°N～75°N之間，是北冰洋的七個陸緣海之一。

5 綜合區(qū)劃結(jié)果

5.1 地圖與投影

地圖采用ArcGIS軟件，以黑龍江大學(xué)寒區(qū)地下水研究所繪制的東北亞和西北美行政區(qū)劃圖作為底圖繪制，固定為比例尺1∶70 000 000，投影方法應(yīng)用蘭伯特等角圓錐投影，投影坐標(biāo)系采用Asia North Lambert Conformal Conic，經(jīng)線全部為直線，緯線全部為同心圓弧。地圖邊框形狀為扇形，經(jīng)度范圍在75°E～100°W之間，緯度范圍在30°N～83°N之間[7]。

5.2 亞美寒區(qū)水域綜合區(qū)劃

通過對搜集的相關(guān)河流流域圖、海域圖，以及相關(guān)的基礎(chǔ)資料，與底圖疊加擬合，得到各個水系、海域分區(qū)，為了保證分區(qū)之間為連續(xù)分布，且成圖不至于過于復(fù)雜，對于極其碎片化的分區(qū)，根據(jù)相似的特點合理地與相鄰分區(qū)合并，取大去小。同時，為成圖需要，對區(qū)劃邊界進(jìn)行概化處理，使得邊界過度自然。圖中對于同一水系分區(qū)采用同一顏色進(jìn)行標(biāo)注[8]，陸域分區(qū)采用的說明編號為英文大寫字母A、B、C……，海域分區(qū)采用的說明編號為羅馬數(shù)字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……，如圖2。

圖2 亞美寒區(qū)水域區(qū)劃圖

對于亞美寒區(qū)陸域的劃分可分為23個分區(qū)，其中東北亞部分占16個，西北美部分占7個；對于亞美寒區(qū)海域的劃分可分為8個分區(qū)，其中東北亞部分占4個，西北美部分占2個，相鄰部分占2個。綜合陸域與海域，可將整個亞美寒區(qū)水域分為31個分區(qū)，其中，東北亞部分占20個，西北美部分占9個，相鄰部分占2個。見表1 。

表1 東北亞和西北美區(qū)域地表水系分區(qū)圖說明表

6 結(jié) 論

主要從東北亞和西北美兩個部分劃分亞美寒區(qū)的水域，陸域以流域邊界作為區(qū)劃依據(jù)，海域根據(jù)資料以大陸海岸、半島、島嶼或群島作為界線依據(jù)，得到了31個水域分區(qū)，其中亞美寒區(qū)陸域劃分出23個分區(qū)，海域劃分出8個分區(qū)；31個分區(qū)中東北亞部分占20個，西北美部分占9個，相鄰部分占2個。各分區(qū)緊密相連，由此可將亞美寒區(qū)看作陸海聯(lián)合的一個整體，其分區(qū)也可為此區(qū)域在氣候等領(lǐng)域的大尺度相關(guān)研究提供參考。