新疆阿勒泰中部地區(qū)降水變化特性分析

賽爾江·賽力克

（阿勒泰水文勘測(cè)局，新疆 阿勒泰 836500）

1 引言

阿勒泰地區(qū)降雨較少，尤其是中部區(qū)域，多年平均降水量在100 mm～200 mm之間，降雨主要集中在夏季，是區(qū)域水資源補(bǔ)給的來源之一。分析區(qū)域降水變化特征，有助于應(yīng)對(duì)氣候變化區(qū)域水資源保護(hù)的應(yīng)對(duì)措施制定[1]。近些年來，圍繞阿勒泰地區(qū)降水變化特征分析展開過相關(guān)研究，并取得一定的研究成果[2～6]，但這些研究針對(duì)其年降水量變化進(jìn)行研究，對(duì)于汛期尺度以及季節(jié)尺度降水變化的研究還還較少，而多個(gè)研究成果表明[7～11]，年尺度降水不能體現(xiàn)其汛期和季節(jié)降水變化的特征。為此本文以阿勒泰中部為研究區(qū)域，結(jié)合市水文局部署的降水站點(diǎn)為研究站點(diǎn)，結(jié)合泰森多邊形方法對(duì)其面降水量進(jìn)行計(jì)算，獲得不同時(shí)間尺度的降水分析數(shù)據(jù)系列。

2 阿勒泰氣候概況

阿勒泰位于新疆的北部區(qū)域，屬于典型的溫帶大陸性寒冷氣候，夏天干熱而冬天較為寒冷。區(qū)域晝夜溫差較大，最大溫差可到50℃，平原地區(qū)蒸發(fā)量較大，但降雨較少，屬于典型的干旱區(qū)域，多年平均降水量在130 mm～230 mm之間，多年平均蒸發(fā)量在2200 mm左右。日平均氣溫在1.0℃～9.0℃之間，極端最高氣溫可達(dá)到42.2℃，極端最低氣溫可達(dá)到-51.5℃，全年多季風(fēng)性氣候，日照時(shí)數(shù)較為充足，全年日照時(shí)數(shù)在2800 h～3100 h之間。

3 阿勒泰中部地區(qū)降水特征變化分析結(jié)果

3.1 年尺度降水變化特征

對(duì)中部地區(qū)54個(gè)降水站點(diǎn)，采用泰森多邊形方法對(duì)其面降水量進(jìn)行計(jì)算，得到年尺度降雨數(shù)據(jù)系列，結(jié)合該數(shù)據(jù)系列，統(tǒng)計(jì)分析了阿勒泰中部地區(qū)1962年～2018年降水量及降水日數(shù)的變化趨勢(shì)，結(jié)果見圖1，并按10年作為基準(zhǔn)劃分年代際，統(tǒng)計(jì)分析不同年代際降水量和降水日數(shù)的變化幅度，結(jié)果見表1。

圖1 阿勒泰中部地區(qū)年降水量及降水日數(shù)變化趨勢(shì)

表1 降水量及降水日數(shù)年代際變化情況

從圖1中可看成，從1962年～2018年，阿勒泰地區(qū)年降水和降水日數(shù)均總體呈現(xiàn)遞增變化，但趨勢(shì)性較弱，10年滑動(dòng)平均線較為明顯。從表1中可分析出，從2000年以后，阿勒泰中部地區(qū)降水增幅超過100 mm/10 a，遞增幅度較為明顯，體現(xiàn)在氣候變化對(duì)阿勒泰中部地區(qū)降水影響上。綜合分析從20世紀(jì)60年代開始，阿勒泰中部地區(qū)年降水變幅的均值為106.6 mm/10 a。從降水日數(shù)的變幅可看出，相比于降水量，降水日數(shù)的變幅較小，年均變幅為13天/10 a，且從2010年開始，增幅明顯高于其他年代際，表明降水日數(shù)有明顯增加。

3.2 月尺度降水變化特征

在年尺度分析的基礎(chǔ)上，按防汛要求，以汛期和非汛期為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)分析阿勒泰中部地區(qū)上述兩個(gè)關(guān)鍵期的降水變化趨勢(shì)，結(jié)果見圖2，并同樣對(duì)汛期和非汛期年代際降水量和降水日數(shù)變幅進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見表2。

圖2 阿勒泰中部地區(qū)汛期和非汛期降水量及降水日數(shù)的變化趨勢(shì)

表2 汛期和非汛期降水量及降水日數(shù)年代際變化情況

從圖2中可看出，阿勒泰中部地區(qū)汛期和非汛期降水均呈現(xiàn)遞增變化，且汛期遞增趨勢(shì)要高于非汛期，由于年降水呈現(xiàn)遞增，使得其汛期降水也呈現(xiàn)相應(yīng)的變化，非汛期降水雖較少，但是總體遞增變化。從汛期和非汛期降水量和降水日數(shù)的變化情況可看出，汛期降水量年代際變幅要低于非汛期降水量年代際的降水變幅。從兩個(gè)時(shí)期的降水日數(shù)能分析出，汛期降水變幅均值明顯高于非汛期。

3.3 季節(jié)尺度降水變化特征

阿勒泰地區(qū)降水呈現(xiàn)較為明顯的特征變化，結(jié)合各降雨站點(diǎn)月降水?dāng)?shù)據(jù)，同樣采用泰森多邊形方法對(duì)其面降水量進(jìn)行計(jì)算，得到月尺度降雨數(shù)據(jù)系列，結(jié)合該數(shù)據(jù)系列，統(tǒng)計(jì)分析了阿勒泰中部地區(qū)1962年～2018年各季節(jié)降水量及降水日數(shù)的變化趨勢(shì)，結(jié)果見圖3，并按10年作為基準(zhǔn)劃分年代際，統(tǒng)計(jì)分析不同年代際各季節(jié)降水量和降水日數(shù)的變化幅度，結(jié)果見表3。

圖3 阿勒泰中部地區(qū)各季節(jié)降水量及降水日數(shù)的變化趨勢(shì)

從圖中可看出，不同季節(jié)其降水變化趨勢(shì)不同，夏季降水和汛期降水變化較為一致，降水量呈現(xiàn)遞增變化，但趨勢(shì)性不明顯，雖然汛期降水日數(shù)有所增加，但整個(gè)夏季降水日數(shù)總體有所減小，冬季降水量和降水日數(shù)有所增多。春季和秋季，阿勒泰中部地區(qū)降水和降水日數(shù)變化總體較為穩(wěn)定。從四個(gè)季節(jié)不同年代際降水日數(shù)和降水量變幅統(tǒng)計(jì)結(jié)果可看出，夏季降水量變幅及降水日數(shù)變幅明顯高于其他季節(jié)，冬季雖然降水量和降水日數(shù)呈現(xiàn)遞增變化，但不同年代際的變幅總體小于其他季節(jié)。秋季降水量和降水日數(shù)逐年代際有遞減的變化，幅度逐步減小。春季降水日數(shù)和降水量的變幅各年代際較為接近。

表3 各季節(jié)降水量及降水日數(shù)年代際變化情況

4 研究結(jié)論

（1）從1962年～2018年，阿勒泰地區(qū)年降水和降水日數(shù)均總體呈現(xiàn)遞增變化，但趨勢(shì)性較弱，10年滑動(dòng)平均線較為明顯。從2010年開始，年降水日數(shù)增幅明顯高于其他年代際，表明降水日數(shù)有明顯增加。

（2）阿勒泰中部地區(qū)汛期和非汛期降水也均呈現(xiàn)遞增變化，汛期遞增趨勢(shì)要高于非汛期，阿勒泰地區(qū)降水主要集中在汛期。

（3）阿勒泰中部地區(qū)夏季降水量變幅及降水日數(shù)變幅明顯高于其他季節(jié)，冬季雖然降水量和降水日數(shù)呈現(xiàn)遞增變化，但不同年代際的變幅總體小于其他季節(jié)。