木沙·如孜，白云崗，雷曉云，肖 軍

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利與土木工程學(xué)院，烏魯木齊830052；2.新疆水利水電科學(xué)研究院，烏魯木齊830049）

近年來，由于CO2等溫室氣體的大量排放和人類活動的影響［1］，全球氣候變暖問題已成為國際社會所關(guān)注的重大問題［2－3］。2007年2月初，聯(lián)合國政府氣候變化專門委員會（IPCC）在巴黎發(fā)布全球氣候變化報(bào)告表示：地球氣候的溫度在過去100a中變暖了0.74℃，主要的變暖階段是最近50a［4］。氣候變化對水文水資源的影響逐漸成為全球變化研究的重要組成部分［5－6］，我國西北地區(qū)自20世紀(jì)80年代中后期由暖干向暖濕轉(zhuǎn)型以來，有關(guān)新疆諸多河流的氣候，水文變化得到越來越多的學(xué)者關(guān)注［7－8］，并對徑流形成規(guī)律及氣候變化的影響研究起到了推動作用［9］。塔里木河流域水資源緊缺，生態(tài)環(huán)境十分脆弱，研究這一區(qū)域的氣候變化特征及其對徑流變化的影響規(guī)律，對合理開發(fā)利用水資源、進(jìn)行塔里木河流域綜合治理及洪旱災(zāi)害防治具有重要的參考價(jià)值［10－15］。

1 研究區(qū)域與方法

1.1 區(qū)域概況

塔里木河流域位于我國新疆維吾爾自治區(qū)南部的塔里木盆地內(nèi)，處于東經(jīng)73°10′—94°05′，北緯34°55′—43°08′，流域面積為102.04萬km2，是我國第一大內(nèi)陸河流域，是環(huán)塔里木盆地的阿克蘇河、喀什噶爾河、葉爾羌河、和田河、開都河—孔雀河、迪那河、渭干河與庫車河、克里雅河和車爾臣河等九大水系144條河流的總稱。由于遠(yuǎn)離海洋和高山環(huán)列，降水稀少，氣候干燥，多年平均年降水量為116.8mm，而多年平均蒸發(fā)量高達(dá)1 800～2 900mm。

1.2 研究方法

以塔里木河流域的26個(gè)氣象站和8個(gè)水文站1961—2005年的觀測資料為基礎(chǔ)，通過文獻(xiàn)查閱、部門收集等手段，建立塔河流域的歷史水文及氣象資料數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用圖表分析、數(shù)理統(tǒng)計(jì)等方法，分析流域氣候及徑流特征。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣溫變化特征

以流域內(nèi)26個(gè)氣象站的氣溫資料進(jìn)行年代間的分析，塔里木河流域的年平均氣溫1961—2005年呈逐年代遞增趨勢（表1、圖1），其中2000年以后較45a平均氣溫增加了0.75℃，增幅7.69%，較1960s增加了1.27℃度，增幅13.75%。將平原區(qū)22個(gè)氣象站和山區(qū)阿合奇，塔什庫爾干，巴音布魯克，吐爾尕特等4個(gè)氣象站氣溫進(jìn)行平均，分析山區(qū)和平原區(qū)氣候變化特征，由表1和圖1可見氣溫逐年增加，2000年以后較45a平均，平原區(qū)增加了0.74℃，增幅達(dá)6.69%；山區(qū)增加了0.56℃，增幅達(dá)17.83%；較1960s，平原區(qū)增加了1.20℃，增幅達(dá)11.32%；山區(qū)增加了1.10℃，增幅達(dá)42.31%，平原區(qū)增幅大于山區(qū)。

將整個(gè)流域按照空間分為塔北、塔南、塔西三個(gè)區(qū)域進(jìn)行氣溫變化特征分析（表1、圖1），塔里木河流域的年平均氣溫呈逐年代遞增趨勢，其中，塔河流域北部增長最為明顯，其次為南部、西部的增加幅度相對較小。1960s溫度最低，2000年后溫度最高。2000年以后較45a平均，流域北部增加了1.22℃，增幅達(dá)13.15%；南部增加了1.00℃，增幅達(dá)10.53%；西部增加了0.8℃，增幅達(dá)6.67℃。較1960s，流域北部增加了1.8℃，增幅達(dá)20.60%；南部增加了1.7℃，增幅達(dá)19.32%；西部增加了1.3℃，增幅達(dá)11.33℃。塔北區(qū)域增幅大于塔南和塔西區(qū)域。

表1 1961－2005年塔里木河流域各區(qū)氣溫年代變化

2.2 降水變化特征

由表2和圖2可知，塔里木河流域各區(qū)的年平均降水量，1961—2005年整體上呈逐年代遞增趨勢，其中2000年以后較45a平均，各年代平均降水量增加16.65mm，各年代平均增幅17.89%，較1960s增加了29.68mm，增幅達(dá)37.08%，1960s偏枯，1990s和2000年后偏豐。將平原區(qū)22個(gè)氣象站和山區(qū)4個(gè)氣象站降水量進(jìn)行平均，分析山區(qū)和平原區(qū)降水變化特征（表2、圖2）可知，降水逐年增加，2000年以后較45 a平均，平原區(qū)增加了16.34mm，增幅達(dá)23.06%；山區(qū)增加了31.04mm，增幅達(dá)15.32%；較1960s，平原區(qū)增加了30.70mm，增幅達(dá)51.34%；山區(qū)增加了41.90mm，增幅達(dá)21.85%，山區(qū)增幅大于平原區(qū)。

塔里木河流域的年平均降水量逐年代遞增趨勢，其中，塔河流域北部增長最為明顯，其次為南部，西部的增加幅度相對比較小。2000年以后較45a平均，流域北部增加了16.64mm，增幅達(dá)16.18%；南部增加了28.94mm，增幅達(dá)26.91%；西部增加了9.02 mm，增幅達(dá)24.79%。較1960s，流域北部增加了35.10mm，增幅達(dá)41.59%；南部增加了37.90mm，增幅達(dá)38.44%；西部增加了14.40mm，增幅達(dá)46.45%。塔北地區(qū)增幅最大，其次為塔南和塔西地區(qū)。

圖1 塔里木河流域各區(qū)氣溫年代變化

表2 1961－2005年塔里木河流域各區(qū)降水量年代變化

2.3 徑流變化特征

根據(jù)1961—2008年塔里木河阿拉爾干流區(qū)水文站和黃水溝、塔什店、大山口、卡群、玉孜門勒克、通古孜洛克和烏魯瓦提1個(gè)干流區(qū)水文站，7個(gè)源流區(qū)水文站的資料統(tǒng)計(jì)（表3）可知，塔里木河流域干流徑流量逐年減少，各源流的產(chǎn)流區(qū)均在山區(qū)，出山口徑流量3個(gè)河流均增加，增加幅度不大，2000年以后徑流量與1960s相比：和田河同古孜洛克站徑流量增加了1.43億m3，增幅達(dá)6.29%；烏魯瓦提站增加了2.03億m3，增幅達(dá)9.48%；干流阿拉爾站年經(jīng)流量減少了6.93 m3，減幅達(dá)13.70%；葉爾羌河卡群站增加了8.57億m3，增幅為13.65%；玉孜門勒克站增加了2.73億m3，增幅為34.42% ；開孔河黃水溝站增加了0.92億m3，增幅達(dá)34.95%。2000年后平均徑流量與多年平均相比：干流阿拉爾站減少了1.35億m3，減幅為3.00%；葉爾羌河玉孜門勒克站增加了1.91億m3，增幅為21.80%；和田河同古孜洛克站徑流量增加了1.76億m3，增幅達(dá)7.88%；烏魯瓦提站增加了1.75億m3，增幅達(dá)8.06%；開孔河黃水溝站增加了0.58億m3，增幅達(dá)19.48%；大山口站增加了5.43億 m3，增幅達(dá)14.33%。

2.4 氣候變化對塔里木河徑流量的影響

用塔里木河流域巴音布魯克（開孔河）和塔什庫爾干（葉爾羌河）源流區(qū)1961—2005年出山口徑流量和氣溫、降水資料進(jìn)行相關(guān)分析，圖3和圖4為塔河流域巴音布魯克地區(qū)，圖5和圖6為塔什庫爾干源流地區(qū)近45a（1961—2005）來氣溫、降水和徑流變化趨勢。巴音布魯克（圖3）和塔什庫爾干（圖5）各年平均徑流量與相應(yīng)各年的平均氣溫作對比，圖中1960s—1980s和1980s—2000s（2001—2005）趨勢線為年平均徑流與年平均氣溫的線性回歸，其傾向率都為正，巴音布魯克1980s以前與1980s以后傾向率分別為0.183 4和0.347 8億 m3／℃，塔什庫爾干分別為2.510 3和6.017 5億m3／℃，說明塔河流域氣候變化下溫度升高對徑流增加有較大貢獻(xiàn)，而對形成于昆侖山水系的河流與天山水系的河流相比較，對前者的影響要遠(yuǎn)大于后者。各年平均徑流量與相應(yīng)各年的平均降水量作對比（圖4和圖6），由圖4可知，巴音布魯克1980s前與1980s后傾向率都為正，分別為0.000 6和0.001 7億m3／mm；塔什庫爾干分別為－0.017 9和－0.005 4億m3／mm，說明塔河流域氣候變化下降水增加對年徑流的影響較小，尤其對于形成于昆侖山水系的河流。

圖2 塔里木河流域各區(qū)降水量年代變化

表3 1961－2005年塔里木河流域各站不同年代徑流量變化 億m3

圖3 巴音布魯克年平均徑流量與年平均氣溫的關(guān)系

圖4 巴音布魯克年平均徑流量與年平均降水量的關(guān)系

圖5 塔什庫爾干年平均徑流量與年平均氣溫的關(guān)系

圖6 塔什庫爾干年平均徑流量與年平均降水量的關(guān)系

3 討論

（1）近45a以來塔里木河流域呈變暖增濕趨勢，2000年后平均與多年平均相比氣溫增加了0.75℃，增幅7.69%，其中平原區(qū)與山區(qū)相比，平原區(qū)增幅大于山區(qū)，空間上塔河流域北部增長最為明顯，其次為南部、西部；2000年后平均降水與多年平均相比降水量增加了16.65mm，增幅17.89%，其中山區(qū)增幅大于平原。

（2）1961—2008年間塔里木河流域干流徑流量逐年減少，2000年后平均徑流量與多年平均相比，干流阿拉爾站減少了1.35億m3，減幅為3.00%；葉爾羌河玉孜門勒克站增加了1.91億 m3，增幅為21.80%；和田河同古孜洛克站徑流量增加了1.76億m3，增幅7.88%；烏魯瓦提站增加了1.75億 m3，增幅達(dá)8.06%；開孔河黃水溝站增加了0.58億m3，增幅達(dá)19.48%；大山口站增加了5.43億m3，增幅達(dá)14.33%。

（3）塔河流域年際降雨與氣溫變化是引起徑流變化的根本原因，根據(jù)巴音布魯克（開孔河）和塔什庫爾干（葉爾羌河）源流區(qū)1961—2005年出山口徑流量和氣溫、降水的相關(guān)分析，塔河流域氣候變化下溫度升高對徑流增加有較大貢獻(xiàn)，而對形成于昆侖山水系的河流的影響大于形成于天山水系的河流；降水增加對年徑流的影響較小，尤其對于形成于昆侖山水系的河流。

［1］ 賀瑞敏，王國慶，張建云.環(huán)境變化對黃河中游伊洛河流域徑流量的影響［J］.水土保持研究，2007，14（2）：298-301.

［2］ 郭慶春，何振芳，李力.全球氣候變化對農(nóng)業(yè)的影響［J］.湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（19）：61-64.

［3］ 覃衛(wèi)堅(jiān)，李耀先，覃志年.廣西氣溫氣候變化特征研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（32）：18315-18318.

［4］ 周晉紅，張軍，劉武華.近45年來太原氣候變化特征研究［J］.干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2008，26（3）：7-13.

［5］ 李常斌，李文艷，王雄師，等.黑河流域中、西部水系近50年來氣溫降水徑流變化特征［J］.蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，47（4）：7-12.

［6］ 趙串串，楊曉陽，張鳳臣，等.氣候變化對三江源區(qū)沙化土地植被生物量的影響［J］.水土保持研究，2008，15（3）：175-181.

［7］ 張小龍.新疆溫泉縣氣溫，降水及徑流變化特征［J］.水利科技與經(jīng)濟(jì)，2011，17（5）：66-67.

［8］ 宋文娟，熊黑鋼.新疆開墾河流域徑流變化特征分析［J］.水土保持研究，2008，15（4）：224-227.

［9］ 王波雷，馬孝義，季萬才，等.烏蘭木倫河徑流變異特征分析研究［J］.水土保持研究，2007，14（6）：314-318.

［10］ 李香云，王立新，章予舒.近40年我國西北荒漠區(qū)降水和氣溫的時(shí)空變異特征：以塔里木河流域?yàn)槔跩］.氣候與環(huán)境研究，2004，9（4）：658-669.

［11］ 李紅軍，江志紅，魏文壽.近40年來塔里木河流域旱澇的氣候變化［J］.地理科學(xué)，2007，27（6）：801-807.

［12］ 徐長春，陳亞寧，李衛(wèi)紅，等.45年來塔里木河流域氣溫、降水變化及其對積雪面積的影響［J］.冰川凍土，2007，29（2）：183-188.

［13］ 王福勇，鄭浩.對塔里木河流域水資源管理模式的探討［J］.水利發(fā)展研究，2002，2（7）：6-7.

［14］ 滿蘇爾，沙比提，楚新正.近40年來塔里木河流域氣候及徑流變化特征研究［J］.地域研究與開發(fā)，2007，26（4）：97-101.

［15］ 洪愛華，劉文軒.新疆區(qū)情文摘：新疆民族大學(xué)新生生活方式現(xiàn)狀分析［J］.新疆社科信息，2006（4）：31.