刁 瑞
(新疆阿勒泰市水文勘測(cè)局,新疆 阿勒泰 836500)
阿勒泰地區(qū)地處祖國(guó)西北邊陲,阿爾泰山南麓,阿勒泰地區(qū)地處亞歐大陸腹地,緯度較高,屬典型的溫帶大陸寒冷氣候,其特點(diǎn)是夏季干熱,冬季嚴(yán)寒,晝夜溫差大,光照充足,全年多季風(fēng)。
在全球變暖溫室效應(yīng)作用越來(lái)越明顯的大背景下。為全面了解阿勒泰市的溫度變化,基于阿勒泰氣象站1961年~2015年的觀測(cè)數(shù)據(jù),按照春季、夏季、秋季、冬季、冷季、暖季和年平均氣溫系統(tǒng)地評(píng)價(jià)該地區(qū)的氣候變化過(guò)程。
阿勒泰市氣象觀測(cè)站1961年~2015年的春季氣溫變化見(jiàn)圖1。1961年~2015年阿勒泰的平均春季氣溫為6.3℃,過(guò)去55年的最高春季氣溫出現(xiàn)在1997年,全區(qū)最高的平均春季氣溫為10.3℃;最低春季氣溫出現(xiàn)在2010年,全區(qū)最低的平均春季氣溫為1.9℃??傮w上,春季氣溫在1960年出現(xiàn)了略微的下降趨勢(shì),隨后,春季氣溫便呈現(xiàn)出了逐漸增加的上升趨勢(shì),1961年~2015年間阿勒泰的春季氣溫的平均升高速率分別為0.23℃/10a,平均的春季氣溫為0.36℃/10 a,全地區(qū)升溫最慢的地區(qū)出現(xiàn)在阿勒泰市。
圖1 1961年~2015年阿勒泰市春季氣溫變化情況
阿勒泰地區(qū)各氣象觀測(cè)站1961年~2015年的夏季氣溫變化見(jiàn)圖2。1961年~2015年阿勒泰的平均夏季氣溫為20.9℃,全區(qū)平均的夏季氣溫為20.5℃??傮w上,全區(qū)的夏季氣溫呈現(xiàn)出了逐漸增加的趨勢(shì),值得注意的是,阿勒泰氣象站觀測(cè)到的夏季氣溫總體呈現(xiàn)出了微弱的下降趨勢(shì),下降速率為-0.04℃/10 a。但從1985年開(kāi)始,夏季氣溫又表現(xiàn)出了上升趨勢(shì);全區(qū)夏季氣溫的平均升高速率為0.29℃/10 a,夏季氣溫升高最快的地區(qū)出現(xiàn)在富蘊(yùn)縣,升高最慢的地區(qū)出現(xiàn)在阿勒泰市。
圖2 1961年~2015年阿勒泰市夏季氣溫變化情況
阿勒泰地區(qū)各氣象觀測(cè)站1961年~2015年的秋季氣溫變化見(jiàn)圖3。1961年~2015年阿勒泰的平均秋季氣溫為5.4℃,1961年~2015年間阿勒泰的秋季氣溫均出現(xiàn)了顯著的升高趨勢(shì),秋季氣溫的平均升高速率為0.26℃/10 a,全區(qū)平均的秋季氣溫為0.47℃/10 a,秋季氣溫升高最快的地區(qū)出現(xiàn)在富蘊(yùn)縣,升高最慢的地區(qū)出現(xiàn)在阿勒泰市。
圖3 1961年~2015年阿勒泰市秋季氣溫變化情況
阿勒泰地區(qū)各氣象觀測(cè)站1961年~2015年的冬季氣溫變化見(jiàn)圖4。1961年~2015年阿勒泰的平均冬季氣溫分別為-14.3℃,全區(qū)平均的冬季氣溫為-15.5℃;過(guò)去50多年的最高冬季氣溫出現(xiàn)在2006年,冬季溫度分別為-14.3℃,全區(qū)最高的平均冬季氣溫為-15.5℃,最低冬季氣溫出現(xiàn)在1968年,冬季溫度分別為-21.9℃,全區(qū)最低的平均冬季氣溫為-22.9℃??傮w上,冬季氣溫在1960年出現(xiàn)了略微的下降趨勢(shì),至1968年出現(xiàn)極小值,隨后,冬季氣溫便呈現(xiàn)出的上升趨勢(shì),1961年~2015年間阿勒泰的冬季氣溫的平均升高速率分別為0.32℃/10 a,全區(qū)平均的冬季氣溫為0.51℃/10 a,冬季氣溫升高最快的地區(qū)出現(xiàn)在富蘊(yùn)縣,升高最慢的地區(qū)出現(xiàn)在阿勒泰市。
圖4 1961年~2015年阿勒泰地區(qū)冬季氣溫變化情況
為了更詳細(xì)地了解阿勒泰地區(qū)的氣候變化過(guò)程,根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際氣候狀況和積雪出現(xiàn)的大致時(shí)間,把全年分成了冷季和暖季,其中冷季指11月至次年4月,暖季指5月~10月。阿勒泰地區(qū)氣象觀測(cè)站1961年~2015年的冷季和暖季的氣溫變化見(jiàn)圖5和圖6。1961年~2015年阿勒泰的平均冷季氣溫分別為-7.4℃,全區(qū)平均的冷季氣溫為-8.3℃;過(guò)去50多年的最高冷季氣溫出現(xiàn)在2006年,阿勒泰市的冷季溫度為-3.8℃,全區(qū)最高的平均冷季氣溫為-4.3℃,最低冷季氣溫出現(xiàn)在1968年,阿勒泰市的冷季溫度分別為-12.2℃,全區(qū)最低的平均冷季氣溫為-13.1℃??傮w上,冷季氣溫在1960年出現(xiàn)了略微的下降趨勢(shì),至1968年出現(xiàn)極小值,隨后,冷季氣溫便呈現(xiàn)出了逐漸增加的上升趨勢(shì),1961年~2015年間阿勒泰的冷季氣溫的平均升高速率為0.29℃/10 a,全區(qū)平均的冷季氣溫為0.45℃/10 a,冷季氣溫升高最快的地區(qū)出現(xiàn)在富蘊(yùn)縣,升高最慢的地區(qū)出現(xiàn)在阿勒泰市。
1961年~2015年阿勒泰的平均暖季氣溫分別為16.4℃,全區(qū)平均的暖季氣溫為15.9℃??傮w上,暖季氣溫呈現(xiàn)出了逐漸增加的趨勢(shì),1961年~2015年間阿勒泰的暖季氣溫的平均升高速率為0.04℃/10 a,全區(qū)平均的暖季氣溫為0.31℃/10 a,暖季氣溫升高最快的地區(qū)出現(xiàn)在富蘊(yùn)縣,升高最慢的地區(qū)出現(xiàn)在阿勒泰市。
圖5 1961年~2015年阿勒泰地區(qū)冷季氣溫變化情況
圖6 1961年~2015年阿勒泰市暖季氣溫變化情況
1961年~2015年阿勒泰的年平均氣溫為4.6℃,全區(qū)的年平均氣溫為3.8℃;過(guò)去50多年的最高年平均氣溫出現(xiàn)在2007年,阿勒泰地區(qū)的年平均溫度分別為6.2℃,全區(qū)最高的平均冬季氣溫為6.0℃,最低年平均氣溫出現(xiàn)在1969年,阿勒泰地區(qū)的年平均氣溫為1.7℃,全區(qū)最低的平均冬季氣溫為0.9℃??傮w上,冬季氣溫在1960年出現(xiàn)了略微的下降趨勢(shì),至1969年出現(xiàn)極小值,隨后,冬季氣溫便呈現(xiàn)出了逐漸增加的上升趨勢(shì),1961年~2015年間阿勒泰的年平均氣溫的平均升高速率為0.19℃/10 a,全區(qū)的年平均氣溫升高速率為0.41℃/10 a。
圖7 1961年~2015年阿勒泰市年平均氣溫變化情況
表1 1961年~2015年阿勒泰不同時(shí)段內(nèi)平均氣溫表單位:℃
影響阿勒泰市氣溫變化的原因很多,概括為以下幾點(diǎn):人口的增加、大氣環(huán)境污染因素、海洋生態(tài)環(huán)境惡化因素、土地遭侵蝕、沙化等破壞因素、森林資源銳減因素、水環(huán)境污染、有毒廢料污染因素等。
為了全面了解阿勒泰地區(qū)的降水變化,基于阿勒泰氣象站1961年~2015年的觀測(cè)數(shù)據(jù),按照春季、夏季、秋季、冬季、冷季、暖季和年降水來(lái)系統(tǒng)地評(píng)價(jià)該地區(qū)的氣候變化過(guò)程。
阿勒泰地區(qū)各氣象觀測(cè)站1961年~2015年的春季降水變化見(jiàn)圖8。1961年~2015年阿勒泰的平均春季降水為39.6 mm;過(guò)去55多年的最高春季降水出現(xiàn)在2010年,阿勒泰市的春季降水為87.0 mm;最低春季降水出現(xiàn)在1997年,阿勒泰地區(qū)的春季降水為5.2 mm;春季降水最多年是最少年的8.3倍。總體上,阿勒泰市所有站點(diǎn)的春季降水在1960年~2015年間均出現(xiàn)了不同程度的增加趨勢(shì),阿勒泰的春季降水的平均增長(zhǎng)速率為0.16 mm/a,全區(qū)平均的春季降水增長(zhǎng)率為0.19 mm/a,春季降水增加最快的地區(qū)出現(xiàn)在哈巴河,增長(zhǎng)最慢的地區(qū)出現(xiàn)在青河。
圖8 1961年~2015年阿勒泰市春季降水變化情況
阿勒泰地區(qū)各氣象觀測(cè)站1961年~2015年的夏季降水變化見(jiàn)圖9。1961年~2015年阿勒泰的平均夏季降水為57.3 mm;過(guò)去55年的最高夏季降水出現(xiàn)在1992年和1993年,阿勒泰地區(qū)的夏季降水分別為93.4 mm和157.2 mm;最低夏季降水出現(xiàn)在1974年,阿勒泰地區(qū)的夏季降水為13.0 mm;夏季降水最多年是最少年的7.6倍??傮w上,阿勒泰市各站點(diǎn)的夏季降水在1960年~2015年間均出現(xiàn)了不同程度的增加趨勢(shì)。
圖9 1961年~2015年阿勒泰市夏季降水變化情況
阿勒泰地區(qū)各氣象觀測(cè)站1961年~2015年的秋季降水變化見(jiàn)圖10。1961年~2015年阿勒泰的平均秋季降水為53.6 mm,全區(qū)平均的秋季降水為48.0 mm;過(guò)去55年的最高秋季降水出現(xiàn)在1996年,阿勒泰市的秋季降水為78.2 mm,全區(qū)最高的平均秋季降水為84.9 mm;最低秋季降水出現(xiàn)在1971年,阿勒泰市的秋季降水為13.0 mm,全區(qū)最低的平均秋季降水僅為15.0 mm;秋季降水最多年是最少年的5.7倍。總體上,阿勒泰市所有站點(diǎn)的秋季降水在1960年~2015年間均出現(xiàn)了不同程度的增加趨勢(shì),阿勒泰的秋季降水的平均增長(zhǎng)速率為0.25 mm/a,全區(qū)平均的秋季降水增長(zhǎng)率為0.30 mm/a,秋季降水增加最快的地區(qū)出現(xiàn)在吉木乃,增長(zhǎng)最慢的地區(qū)出現(xiàn)在福海。
圖10 1961年~2015年阿勒泰市秋季降水變化情況
阿勒泰地區(qū)各氣象觀測(cè)站1961年~2015年的冬季降水變化見(jiàn)圖11。1961年~2015年阿勒泰的平均冬季降水為45.2 mm;過(guò)去55年的最高冬季降水出現(xiàn)在2009年,阿勒泰的冬季降水為149.2 mm,全區(qū)最高的平均冬季降水為107.9 mm;最低冬季降水出現(xiàn)在1981年,阿勒泰的冬季降水為10.3 mm;冬季降水最多年是最少年的12.7倍??傮w上,阿勒泰地區(qū)所有站點(diǎn)的冬季降水在1960年~2015年間均出現(xiàn)了不同程度的顯著增加趨勢(shì),阿勒泰的冬季降水的平均增長(zhǎng)速率為0.57 mm/a,全區(qū)平均的冬季降水增長(zhǎng)率為0.46 mm/a,冬季降水增加最快的地區(qū)出現(xiàn)在哈巴河,增長(zhǎng)最慢的地區(qū)出現(xiàn)在福海。
圖11 1961年~2015年阿勒泰市冬季降水變化情況
阿勒泰地區(qū)各氣象觀測(cè)站1961年~2015年的冷季降水變化見(jiàn)圖12。1961年~2015年阿勒泰的平均冷季降水為90.0 mm,全區(qū)平均的冷季降水為69.4 mm;過(guò)去55年的最高冷季降水出現(xiàn)在2009年,阿勒泰市的冷季降水分別為231.1 mm;最低冷季降水出現(xiàn)在1981年,阿勒泰的冷季降水為29.6 mm,全區(qū)最低的平均冷季降水僅為29.0 mm;冷季降水最多年是最少年的6.7倍??傮w上,阿勒泰地區(qū)所有站點(diǎn)的冷季降水在1960年~2015年間均出現(xiàn)了不同程度的顯著增加趨勢(shì),阿勒泰的冷季降水的平均增長(zhǎng)速率為0.95 mm/a,全區(qū)平均的冷季降水增長(zhǎng)率為0.78 mm/a,冷季降水增加最快的地區(qū)出現(xiàn)在哈巴河,增長(zhǎng)最慢的地區(qū)出現(xiàn)在福海。
圖12 1961年~2015年阿勒泰市冷季降水變化情況
阿勒泰地區(qū)各氣象觀測(cè)站1961年~2015年的暖季降水變化見(jiàn)圖13。1961年~2015年阿勒泰的平均暖季降水為105.7 mm;過(guò)去65多年的最高暖季降水出現(xiàn)在1969年,阿勒泰的暖季降水為164.9 mm;最低暖季降水出現(xiàn)在1962年,阿勒泰的暖季降水分別為24.6 mm,全區(qū)最低的平均暖季降水僅為42.0 mm;暖季降水最多年是最少年的4.5倍??傮w上,阿勒泰地區(qū)所有站點(diǎn)的暖季降水在1960年~2015年間均出現(xiàn)了不同程度的增加趨勢(shì),阿勒泰的暖季降水的平均增長(zhǎng)速率為0.31 mm/a,全區(qū)平均的暖季降水增長(zhǎng)率為0.38 mm/a,暖季降水增加最快的地區(qū)出現(xiàn)在富蘊(yùn),增長(zhǎng)最慢的地區(qū)出現(xiàn)在福海。
圖13 1961年~2015年阿勒泰地區(qū)暖季降水變化情況
阿勒泰地區(qū)各氣象觀測(cè)站1961年~2015年的年降水變化見(jiàn)圖14。1961年~2015年阿勒泰的平均年降水為195.5 mm;過(guò)去55年的最高年降水出現(xiàn)在2010年,阿勒泰的年降水為338.5 mm,全區(qū)最高的平均年降水為307.6 mm;最低年降水出現(xiàn)在1962年,阿勒泰的年降水為76.4 mm,全區(qū)最低的平均年降水僅為86.6.0 mm;年降水最多年是最少年的3.6倍??傮w上,阿勒泰地區(qū)所有站點(diǎn)的年降水在1961年~2015年間均出現(xiàn)了不同程度的增加趨勢(shì),阿勒泰的年降水的平均增長(zhǎng)速率為0.31 mm/a,全區(qū)平均的年降水增長(zhǎng)率為0.38 mm/a,年降水增加最快的地區(qū)出現(xiàn)在富蘊(yùn),增長(zhǎng)最慢的地區(qū)出現(xiàn)在福海。
圖14 1961年~2015年阿勒泰地區(qū)年降水變化情況
表2 1961年~2015年不同時(shí)段內(nèi)平均降水 單位:mm
受氣候、地形和自然地理影響,山區(qū)降水量一般隨海拔高程升高而增大,特別是冰川地區(qū)降水量較大,山區(qū)迎風(fēng)坡降水量大于背風(fēng)坡,迎風(fēng)破等值線較密,梯度也大;平原、盆地降水量較小,變化平緩,等值線較順直。
根據(jù)年降水量變化趨勢(shì)的空間分布,極端暖事件增加,冷事件減少。暖晝時(shí)間和暖夜時(shí)間的速率增加,冷晝時(shí)間和冷夜時(shí)間的速率減少。嚴(yán)寒日數(shù)呈顯著減少趨勢(shì)。極端強(qiáng)降水事件明顯增加。沙塵天氣、冰雹、雷暴等發(fā)生頻率明顯減少。年霧日數(shù)增加不顯著。
阿勒泰市近50年氣溫的變化呈現(xiàn)幾個(gè)冷暖交替時(shí)期,從20世紀(jì)60年代末期,進(jìn)入70年代直到80年代是一個(gè)偏冷時(shí)期。而到了90年代特別是90年代中后期到21世紀(jì)以來(lái),氣溫上升趨勢(shì)非常明顯。近50年氣溫的變化總體呈上升趨勢(shì),其中冬季的冬暖化的趨勢(shì)比較明顯,與全球氣候變暖趨勢(shì)基本一致。
對(duì)近50年阿勒泰市多年降水量分析得出,阿勒泰地區(qū)不同站點(diǎn)不同時(shí)期的降水統(tǒng)計(jì)就全年而言,夏季的降水>秋季>春季>冬季,但是分布相對(duì)均勻,夏季降水約為冬季降水的兩倍。就不同時(shí)期降水的年際變化而言,冷季降水的增加顯著高于暖季,冬季降水的增加最為顯著。就區(qū)域而言,山區(qū)的降水顯著高于平原戈壁區(qū)。