摘要：应用距平及差积曲线分析和坎德尔(Kendall)秩次相关检验表明，和田绿洲气温存在着递增趋势，处于变暖期；受气温影响，蒸发能力、空气湿度也呈增加趋势，但不显著；降水年际变化较大，年内分配趋于集中，有降水异常现象出现；由于人类活动，河流径流减少十分显著。
关键词：和田河流域 气温 湿度 蒸发 降水 径流
由于人类活动影响，目前全球气候有增温趋势[1,2]，研究气候变化对水循环的影响已成为水文工作者关注的焦点。和田绿洲气候变化引起了水循环要素的变化，蒸发和空气湿度呈增加趋势，但不明显；降水异常现象出现；由于人口增长，灌溉面积扩大，引水量显著加大，导致河流径流显著减小。
1 和田绿洲概况
和田绿洲位于新疆塔里木盆地南部边缘，曾经是丝绸之路上一颗璀璨的明珠。绿洲内灌溉农业历史悠久，形成了独具特色的绿洲小气候。和田绿洲内有墨玉县、和田县、洛浦县及和田市，绿洲与沙漠交错分布，生态环境极其脆弱[3]。和田绿洲降水稀少，蒸发剧烈，光热资源丰富，属典型的大陆性干旱气候。绿洲内是以维吾尔族为主的少数民族聚居区，又是一个以灌溉农业为生存依据的经济落后地区，气候条件及人类活动所引起的变化，导致
河流径流锐减，威胁了绿洲的生存。和田绿洲年降水量3.4～100.9mm，多年平均为36.4mm，农作物依赖和田河水灌溉。和田河发源于昆仑山和喀拉昆仑山北麓，流出高山峡谷，浇灌了和田绿洲，自南向北纵贯塔北克拉玛干大沙漠，汇入塔里木河，目前是塔里木河三大源流之一。和田河多年平均流入和田绿洲的水量为44.8亿m3，由于绿洲用水以及沿程蒸发渗漏损失，注入塔里木河多年平均水量仅10.47亿m3。和田河属冰川融雪及降水混合补给型河流，丰枯与气候变化密切相关，直接影响绿洲内各种经济活动，也影响向塔里木河干流的输水。
2 气温变化
和田绿洲内有洛浦、和田、墨玉3个气象站，分析中采用了1954～2000年实测的年平均气温，以及1971～1995年的月平均气温。
2.1 气温的年际变化 表1列出了1954～1995年实测气温、比湿、降水和蒸发变化情况。由表1可知，从1954年到2000年，和田绿洲气温持续上升，增加了0.86℃，说明该段时期气候处于变暖期，与全球气候变化相一致[1]。50～60年代气温变化不大；而70～80年代气温增加显著。
表1 和田绿洲气温及水循环要素历年变化
|
时段 |
1954～1959 |
1960～1969 |
1970～1979 |
1980～1989 |
1990～2000 |
|
平均温度(℃)
平均比湿(%)
平均降水量/mm
平均蒸发量/mm |
12.00
41.33
38.0
2466 |
12.01
42.04
34.1
2543 |
12.28
42.47
32.8
2649 |
12.42
41.96
57.6
2803 |
12.86
42.02
37.6
2694 |
3 蒸发变化
和田绿洲气候干旱，实测年蒸发量为2219～3137mm，多年平均2684mm，远大于降水量，足以说明和田绿洲的蒸发剧烈程度。用干燥指数来描述气候干旱程度，则和田绿洲的干燥指数为25～842。最小值发生在1987年，降水量达最大100.9mm，但蒸发量2505mm不是最小值；最大值发生在1985年，降水量为最小3.4mm，蒸发量则高达2864mm。
3.1 蒸发的年际变化 由表1和图2可知，和田绿洲的蒸发量在80年代后呈现逐渐增加的趋势，与气温变化基本一致。和田气候变暖会引起蒸发加剧，从而降低作物的水分利用效率，对农业生产不利。
|
3.2 蒸发的年内变化 和田绿洲年内各月蒸发量实测值见表3。月蒸发量随季节变化而变化，冬季(11～2月)蒸发最小，只占蒸发总量的953%；初春秋末(3月和10月)由于气温升降快，蒸发变化迅速，占总蒸发量的13.8%；年内蒸发主要集中在4～9月，与气温变化一致。 |
|
|
图2 和田绿洲年蒸发量的距平和差积曲线 |
从蒸发变率来看，蒸发量越大，蒸发变率越小，蒸发越稳定；冬季蒸发变率大于夏季，即夏季蒸发较冬季稳定。分析冬季(11～2月)蒸发序列表明，存在与冬季气温变化一致的显著递增趋势，其线性回归方程为：
|
E=232.9+1.95t R=0.419 |
(4) |
式中：E为冬季蒸发量；其余符号同上。
表3 和田绿洲历年各月蒸发及其变率(单位：mm)
|
月 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
年 |
|
最小
最大
平均
均值比
Cv |
16
58
42
1.54
0.25 |
28
106
76
2.81
0.26 |
136
248
195
7.22
0.17 |
226
391
311
11.5
0.11 |
289
444
376
13.9
0.11 |
329
474
397
14.7
0.09 |
314
497
393
14.5
0.09 |
284
406
339
12.5
0.10 |
185
359
260
9.60
0.13 |
145
221
178
6.58
0.10 |
67
128
96
3.55
0.15 |
20
63
44
1.63
0.25 |
2219
3137
2648
0.08 |
|
注：上表中月数据统计时段为1971～1995年，年数据统计时段为1954～1995年；均值比例指各月的平均值与多年平均值(2707mm，即1971～1995年的均值)之比。 |
5 降水变化
和田绿洲降水量极少，不直接产流，是该地区干旱的主要原因之一。降水变化特征分析，对了解其变化趋势及未来雨水资源利用具有重要意义。
5.1 降水的年际变化 和田绿洲降水实测值如表1所示。从50年代到70年代，年平均降水量逐渐减少，到80年代开始上升，90年代降水量达到最高。年降水量存在不明显的递增趋势，降水变率Cv 为0.59，比甘肃敦煌的0.57稍大[3]。
由表1可知，50年代中后期到70年代末，降水量都小于多年平均降水量(36.4mm)，并且在逐渐减小；其中70年代为枯水期，降水量比多年平均值低9.9%。80年代与90年代降水都高于多年平均情况，其中80年代为丰水期，降水量超出多年平均值的30.8%。年降水量差积曲线如图4所示，和田绿洲的年降水量变化可分为3个阶段，1954～1971年之间，年降水量呈递减趋势，但不十分明显；1972年为偏丰年，使差积曲线抬升，随后从1973～1986年之间，年降水量逐渐递减，较前一递减段的趋势更明显；第3段初期，1987年和1988年连续出现丰水年；进入90年代后降水丰枯交替频繁。
利用气候异常的概念[5]来分析年际降水量的变化。如果某年降水量Pi满足下式则认为该年降水量异常：
式中：σ为年降水系列的均方差，经分析计算σ=21.4。在42年的实测序列中，只有72、87和88年降水量偏多异常，而没有出现降水量偏少异常，见图4。
|
5.2 降水的年内变化 和田绿洲历年降水的年内分配见表5。降水主要集中于5～８月，降水量为25.9mm，占全年降水量的72.8%。初春和晚秋时降水最少，不利于春季播种。同月年际间的降水变化很大，从0.0～42.3mm，导致降水变率也大。从降水变率分析可知，降水较多季节的降水相对较稳定，而降水稀少季节的变率大，稳定性差。 |
|
|
图4 和田绿洲降水量距平与差积曲线 |
表5 和田绿洲历年月降水及其变率
|
月 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
年 |
|
最小
最大
边续无降水日数
平均
Cv |
0.0
11.1
11
1.6
1.68 |
0.0
11.9
8
2.3
1.54 |
0.0
9.9
16
0.8
2.81 |
0.0
11.2
10
1.6
1.75 |
0.0
42.3
4
7.3
1.56 |
0.0
27.5
2
8.3
1.08 |
0.0
21.7
3
5.6
1.17 |
0.0
28.7
5
4.7
1.58 |
0.0
20.6
14
2.1
2.23 |
0.0
14.2
20
1.2
2.59 |
0.0
1.1
22
0.1
2.91 |
0.0
7.9
14
1.7
2.39 |
3.4
100.9
22
35.6
0.59 |
|
注：上表中降水单位mm；以上统计数据来自1971～1995年；无降水月数是在25年的实测月降水资料中统计得到；Cv 为系列的变差系数，又称做降水变率。 |
参 考 文 献：
[1] 高前兆.塔里木南缘水资源与生态环境建设战略 [J].冰川冻土，2000，22(4)：298-308.
[2] 汤懋苍，程国栋，林振耀，等.青藏高原近代气候变化以及对环境的
影响 [M].广州：广东
科技出版社，1998
[3] 王玉玺，张武，等.甘肃降水与干旱
规律的
研究，
中国北方干旱气候研究 [M].北京：气象出版社，1996
[4] 丁晶，邓育仁.随机水文学 [M].成都：成都科技大学出版社，1988
[5] 王玉玺，栗珂，等.陕西气候异常的研究，中国北方干旱气候研究 [M]. 北京：气象出版社，1996
[6] 黄领梅，沈冰，等.和田河地表径流动态变化趋势
分析 [J].水土保持学报，2000，14(6)：84-87.
[7] Shen Bing, Huang Lingmei, et al. Preliminary study on trend of surface water of the Hotan River under condition of climate change [C]. Proceedings of international symposium of industry and city environment protection, Xi’an, China, 2000
[8] 宋郁东，等编著.中国塔里木河水资源与生态
问题研究 [M].乌鲁木齐：新疆人民出版社，2000
[9] 耿全震，丁一汇，陆尔，等.HADLEY中心海-气耦合模式对中国未来区域气候变化情景的预测 [A].丁一汇主编.中国的气候变化与气候影响研究 [M].北京：气象出版社，1997.
时间：2007-03-14 08:16:16.0
网络回音
订阅每天资讯 -
关于本站 -
赞助本站 -
推广服务
