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渭干河-库车河三角洲绿洲近45年气候变化特征分析

减小字体 增大字体 作者:李 聪 曹占洲 肖继东 杨志华 石 玉  来源:www.bob123.com  发布时间:最新发布
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  摘要 利用1961~2005年渭干河—库车河三角洲绿洲内的气象站点气象资料,分析了45年来该区域气温、降水、日照的变化特征,结果表明:渭-库绿洲的年、冬季、夏季气温总体呈上升趋势,20世纪60~70年代年冬季、夏季平均气温均为负距平,冬季、夏季平均气温均较低,20世纪80~90年代气温呈增加趋势,冬季升温比夏季升温明显。近10年总体来看,20世纪60~90年代冬季增温幅度高于夏季;降水总体呈上升趋势,降水增长率为12.8mm/10年,20世纪80年代平均降水量比45年均值偏多19.6%,20世纪90年代平均降水量比45年均值偏多13.7%;年平均日照时数总体呈上升趋势,但上升趋势不明显,日照时数的增加率为8.3h/10年。充分表明:渭-库绿洲地区气候正在趋于暖湿化,日照时数总体变化较为稳定,这对该区发展农牧业具有积极的作用。
  关键词 渭-库绿洲;气候变化;特征;近45年
  中图分类号 S162文献标识码A文章编号1007-5739(2008)19-0365-03
  
  气候作为人类赖以生存的自然环境的重要组成部分,它的任何变化都会对自然生态系统以及社会经济系统产生深远的影响。根据IPCC研究表明:全球气候在过去100年中变暖了0.3~0.4℃,近40年中变暖了0.2~0.3℃ ;中国区域气候研究表明,1951~1990年平均气温升高了0.3℃[1]。新疆近40年来气温也同样呈上升趋势,北疆变暖幅度大于南疆,而且变暖主要在冬季。降水呈明显的增加趋势,主要集中在夏秋两季的5~9月。南疆降水偏多幅度大于北疆,各季降水均有增加趋势[2-4]。有数据表明,新疆降水自20世纪50年代中期至70年代末呈缓慢下降趋势,其后转为上升趋势,尤其是1987年以后上升幅度十分显著[5,6]。也有研究表明[7],新疆的降水量在20世纪60~70年代为减少阶段,进入20世纪80年代后转为增加的转型时期,20世纪90年代是逐年增加时期。本文主要分析了新疆渭—库绿洲近45年来的气温、降水及日照的变化特征。
  渭-库绿洲作为干旱区人类活动集中的地带,生态环境较脆弱,自然恢复能力差,人类活动强度比较高,常因开发不当而导致生态环境的恶化。因此,研究其气候变化特征,对于如何在绿洲的开发过程中处理好人口、资源、环境与发展的关系,是关系到西部大开发战略在西部能否顺利实施的关键之所在[11]。
  
  1研究区概况
  
  渭-库绿洲位于塔里木盆地的北缘,是生态环境变化的敏感地区,受大陆性干旱气候的长期作用和山盆相间地貌格局的影响,发育着典型的绿洲、荒漠生态系统,在西部干旱区环境演变研究中占据极其重要的地位[10]。北起秋里塔格山,南接塔里木河北岸,东与轮台、尉犁县相邻,西与温宿县接壤,是一个典型而完整的扇形平原绿洲[11]。渭-库绿洲气候属于大陆性暖温带干旱气候,平原区年均温11.4℃,≥10℃的年积温4 515.6℃,气温年较差34.4℃,无霜期206.5d。山区气温低于平原区,平均每上升100m,气温下降0.6℃;海拔3 500m以上则终年积雪。蒸发强烈,降水分布不均[12],平原区多年平均降水量为46.5mm,山区多年平均降水量为243mm,随海拔上升降水增加,在海拔2 800~3 400m达最大,可达500mm以上。水资源缺乏,年内分配不均,春旱严重[13-15]。
  
  2资料与方法
  
  利用1961~2005年渭-库绿洲内库车、沙雅、新和、拜城4个气象观测资料,选取气温、降水、日照时数作为研究对象,对各要素求其季节、年、年代平均值,并求其季年、年代距平值,分析其在不同季、年代的变化特征,用线性拟合方法分析其变化趋势。而降水量在时间和空间尺度上都很小,单站资料所代表的区域范围比气温小得多,单点月降水量所代表的范围也相应小许多,所以在四季降水变化的分析中与气温所采用的代表时段有所不同。其中3~5月代表春季,6~8月代表夏季,9~11月代表秋季,12月、1月、2月代表冬季。趋势分析利用计算的气象要素的时间序列,以时间(t)为自变量、要素(Y)为因变量,建立一元回归方程:Y(t)=a+bt,其中b×10为变化倾向率,b值的符号反映上升或下降的变化趋势[16-18]。
  
  3气温的气候变化特征
  
  3.1年平均气温的年代变化
  从图1可以看出,本区45年来气温呈明显上升趋势,尤以20世纪90年代的升温最为明显。
  从表l可以看出,年平均气温总体呈升高趋势,从线性拟合看,年平均气温距平上升率为0.22℃/10年。20世纪60~70年代负距平明显,为相对偏冷期;20世纪90年代正距平显著增加,为相对偏暖期。20世纪90年代与20世纪60年代相比距平值升高0.6℃,年平均气温也升高了0.61℃。
  3.2年平均气温季节变化
  渭-库绿洲地区冬季、夏季平均气温均呈上升趋势,但上升率不同。从线性拟合看,冬季平均气温上升率为0.72 ℃/10年,而夏季平均气温上升率为0.07℃/10年。冬季平均气温上升率大于夏季。从表1还可看出,不同年代冬、夏季平均气温变化差异显著。20世纪60~70年代年、冬季、夏季平均气温均为负距平,冬、夏季平均气温均较低,为偏冷阶段。20世纪80年代夏季平均气温仍为负距平,冬季则为正距平,说明冬季增温幅度较大,年平均气温升高主要是冬季增温的贡献。20世纪90年代冬季平均气温距平均为正距平,夏季平均气温距平均仍为负距平,但总体来看,20世纪60~90年代冬季增温幅度高于夏季。
  3.3平均最高、最低气温的年代和季节变化
  反映一个地区的冷热程度,除了平均气温外,最高气温和最低气温也是一种量度[8]。
  从表2可以看出:①年平均气温、平均最高气温、平均最低气温总体来说,随年代均呈上升趋势。20世纪90年代与20世纪60年代相比年平均最高气温上升0.39℃,年平均最低气温上升了0.94℃。冬、夏季平均最高气温、平均最低气温总体上也呈上升趋势。②各个年代冬、夏季平均气温变化趋势有所不同,20世纪60~70年代冬、夏季平均气温为下降趋势。气温年极差呈增加趋势,即冬季夜间最低气温增温小于夏季白天最高气温增温。20世纪80年代冬、夏季平均气温与20世纪70年代相比均升高,冬、夏季平均最低气温、平均最高气温与20世纪70年代相比均升高;其中冬季平均最高气温比20世纪70年代高1.02℃,夏季平均最高气温比20世纪70年代高0.09℃,即20世纪80年代冬季增温明显,气温年极差比20世纪70年代低0.88℃,是气温年极差最小的年代,说明冬季夜间最低气温增温大于夏季白天最高气温增温。20世纪90年代年平均气温、平均最高气温、平均最低气温均明显高于20世纪60~80年代,是45年来的高温期。③夏季气温极差总体为减小趋势,这是因为夏季夜间最低气温增温趋势大于白天最高气温增温趋势所致,说明夏季昼夜温差在减小;冬季气温极差45年来总体呈降低趋势,主要是20世纪80年代以后冬季白天最高气温增温趋势小于夜间最低气温增温趋势,即冬季夜间气温上升趋势明显。
  
  4降水的气候变化特征
  
  分析渭-库绿洲地区45年来的降水状况,发现渭-库绿洲地区年降水量呈增加趋势,按线性拟合计算,其增长率为12.8mm/10年(见图2)。从图2可以看出:年降水量总趋势增加,但年降水量变化在各个年代、年际的情况有所不同,可以分为以下几个阶段。
  
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