1961-2015年阿勒泰地區(qū)積雪變化特征研究

賀 英

（新疆阿勒泰水文勘測(cè)局，新疆 阿勒泰 836599）

0 引言

我國(guó)人均水資源不足世界平均值的三分之一，水資源短缺嚴(yán)重威脅著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展及糧食安全[1]。尤其是西北地區(qū)，其面積占全國(guó)的三分之一，但水資源僅為全國(guó)的5%，缺水格外嚴(yán)重，是制約區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展并導(dǎo)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(shí)擔(dān)負(fù)著維持生態(tài)平衡和保障生產(chǎn)運(yùn)行的功能[2-3]。在新疆的阿勒泰地區(qū)，大量的淡水資源以積雪的形式保留下來(lái)，隨著春季氣溫升高，積雪快速消融形成積雪徑流，有效保障了該地區(qū)水資源和水環(huán)境的安全[4]。因此，合理評(píng)估氣候變化情況下該地區(qū)的積雪變化對(duì)該地區(qū)的水資源評(píng)價(jià)、規(guī)劃和利用至關(guān)重要。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究數(shù)據(jù)資料全部來(lái)自于阿勒泰地區(qū)氣象局，用到的氣象站點(diǎn)包括哈巴河、吉木乃、布爾津、福海、阿勒泰、富蘊(yùn)和青河7個(gè)氣象臺(tái)站，用到的數(shù)據(jù)資料主要包括每日的積雪深度、最大積雪深度、積雪起止日期和積雪持續(xù)期等，1961~2015年阿勒泰地區(qū)積雪起止日期及積雪持續(xù)期變化見圖1。

2 積雪變化分析

積雪是阿勒泰地區(qū)重要的淡水資源，從低海拔的荒漠戈壁區(qū)至較高海拔的森林和草地山區(qū)，冷季的最大積雪厚度呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)，積雪持續(xù)期也逐漸延長(zhǎng)。

圖1 1961～2015年阿勒泰地區(qū)積雪起止日期及積雪持續(xù)期變化

圖1 結(jié)果顯示，1961~2015年哈巴河、吉木乃、布爾津、福海、阿勒泰、富蘊(yùn)、青河和全區(qū)平均的積雪開始日期分別為11/28、11/14、11/24、11/28、11/20、11/17、11/14、11/21，平均的積雪結(jié)束日期分別為 3/8、3/16、3/8、3/14、3/28、3/19、3/21、3/16，平均的積雪持續(xù)期分別為99天、123天、104天、106天、128天、123天、128天和116天。總體上，阿勒泰地區(qū)的積雪開始于11月中下旬，結(jié)束于三月中下旬，積雪持續(xù)期在4個(gè)月左右。但是，在高山區(qū)，以富蘊(yùn)縣庫(kù)威水文站控制的卡依爾特斯河流域?yàn)槔e雪的持續(xù)時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)，可從每年的10月中下旬一直持續(xù)到次年6月中下旬，整個(gè)積雪持續(xù)期長(zhǎng)達(dá)8個(gè)月左右，是平原區(qū)的兩倍。

伴隨持續(xù)的升溫過(guò)程，阿勒泰地區(qū)的積雪也出現(xiàn)了顯著的變化過(guò)程，但是不同地區(qū)的積雪變化呈顯著不一致的變化趨勢(shì)：在哈巴河、吉木乃、布爾津、福海和阿勒泰，積雪期提前和消融延遲已導(dǎo)致上述地區(qū)出現(xiàn)不同程度的積雪持續(xù)期增加，其平均積雪持續(xù)期增加速率分別為0.69 d/a、0.38 d/a、0.47 d/a、0.27 d/a、0.13 d/a；但是在富蘊(yùn)和青河地區(qū)，積雪持續(xù)期卻出現(xiàn)了快速的減小趨勢(shì)，1961~2015年間的平均遞減速率分別問(wèn)-0.54 d/a和-0.30 d/a。積雪提前消融是引起整個(gè)積雪持續(xù)期減小的主要原因。春季積雪的提前消融也勢(shì)必引起積雪水文過(guò)程發(fā)生較大的改變。

最大積雪深度直接代表了冬季累計(jì)的水資源量，這些固態(tài)降水在消融季短期內(nèi)快速釋放以補(bǔ)給地表徑流，是消融季河流的重要補(bǔ)給來(lái)源[5]。1961~2015年阿勒泰地區(qū)各氣象臺(tái)站觀測(cè)的最大積雪深度見圖2。1961~2015年哈巴河、吉木乃、布爾津、福海、阿勒泰、富蘊(yùn)、青河和全區(qū)平均的最大積雪深度分別為21.0 cm、27.5cm、17.9cm、15.8 cm、42.1 cm、34.0 cm、33.3 cm、27.4 cm，其中阿勒泰的積雪最大。在過(guò)去65年間，最大積雪深度出現(xiàn)在2009~2010年雪季，上述各臺(tái)站觀測(cè)的最大積雪深度均達(dá)到觀測(cè)記錄以來(lái)的最大值，分別為67.0 cm、75.0 cm、58.0 cm、47.0 cm、94.0 cm、88.0 cm、95.0 cm，全區(qū)平均更是高達(dá)74.9 cm。總體上，過(guò)去65年間阿勒泰地區(qū)最大積雪深度的變化大致可以分為兩個(gè)階段，即下降期（1961~1985）和上升期（1985~2015）：從1961~1985年左右，最大積雪深度呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢(shì)；從1985~2015年，最大積雪深度呈顯著逐漸增加的趨勢(shì)。在積雪下降期，最大積雪深度總體較小，且變化較為穩(wěn)定；但是在上升期，最大積雪深度總體較大且年際間的波動(dòng)較大。

圖2 1961～2015年阿勒泰地區(qū)年最大積雪深度變化

3 結(jié)語(yǔ)

總體上，阿勒泰地區(qū)的積雪有提前消融的趨勢(shì)，且伴隨逐漸增大的最大積雪深度，導(dǎo)致更多的積雪融水資源在消融季提前釋放，可導(dǎo)致5~6月的河流徑流和可用水資源量增加。

[1]丁永建,秦大河.冰凍圈變化與全球變暖:我國(guó)面臨的影響及對(duì)策[J].中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué),2009,(3):第五版.

[2]康爾泗.寒區(qū)和干旱區(qū)水文研究的回顧和展望[J].冰川凍土,1998,23(7):675-681.

[3]康爾泗,程國(guó)棟等.西部干旱區(qū)冰雪水資源和出山徑流[M].北京:科學(xué)出版社.2002.

[4]李帥,謝國(guó)輝,等.阿勒泰地區(qū)降水量、可降水量及降水轉(zhuǎn)化率分析[J].冰川凍土,2008,30(4):675-680.

[5]肖紅浪.中國(guó)水情-水源、水患、水利[M].開明出版社.2000.