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]。氣溫的升高導致全球和區(qū)域水循環(huán)加快，降水增加；同時，增加的蒸散發(fā)也導致某些地區(qū)出現(xiàn)更加嚴重的干旱，例如2010年發(fā)生在云南的嚴重干旱事件。此外，日益強烈的人類活動（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，貢獻約額爾齊斯河30%的水資源量。隨著經(jīng)濟社會的發(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)水資源的直接物質來源，合理準確地評價該地區(qū)的降水是精確水資源評價的前提。同時，氣候變化背景下降水資源變化的評價也是水文預報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行研究對水資源合理分配及評價意義深遠。

2 降水數(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)分析結果，確定哈巴河和吉木乃站點的秋季降水在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。

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期的降水進行統(tǒng)計，結果見表1。通過全年降水分析，季節(jié)降水自大到小順序為：夏季、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當，冬季的降水較少，約為夏季降水的50%；對于不同時期降水的年際變化，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，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年不同時段內哈巴河和吉木乃平均降水

4 結論

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，也導致該地區(qū)冬季積雪更加豐富，雪災更加頻繁，積雪融水對河川徑流量的貢獻增加。