四川地区气候及水资源变化分析与预测

曹琨

（中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林长春 130021）

四川是联接中国西南、西北和华中三大地区的天然纽带，地形以阿坝、甘孜、凉山自治州的东界为界线，分为川东盆地和川西高原两大部分。四川季风气候明显，雨热同季；受地理纬度和地貌的影响，东西差异显著，分为川东盆地中亚热带湿润气候区，川西南山地亚热带半湿润气候区，川西北高山高原高寒气候区。东部冬暖、春早、夏热、秋雨；西部寒冷、冬长、基本无夏、降水集中、干雨季分明。四川存在区域性缺水和季节性缺水两大问题。本文将分析四川气候与水资源变化趋势，提出预测方案，为四川水资源合理开发，优化配置、高效利用、有效保护和综合治理的总体布局及实施方案提供依据。

1 资料和方法

选用四川地区38个气象站1961—2007年47年日降水和温度资料。本文用距平表示各气候要素的多年变化情况，用差积[1]来判断各气候要素变化突变。利用高桥浩一郎公式[2]计算四川地区年平均蒸发量及水资源：

其中：P为月总降水量，mm；T为地面月平均气温，℃；E为月总蒸发量，mm。

从气象角度考虑，降水与蒸发之差越大，局地水资源越丰富，反之水资源则匮乏[3-4]。定义四川地区水资源为：

2 气候及水资源变化特征

2.1 温度变化特征分析

由10年滑动平均温度曲线（图1）可见，川东温度在1981—1995年缓慢下降，1990年后以0.6℃/10 a的速率迅速上升，47年平均上升速度为0.1℃/10 a，由图2差积曲线看出，川东气温在1996年出现由下降到上升的突变。川西则在47年中以0.2℃/10 a的速率保持近线性增长，且较川东起步早，总增长快。

图1 四川东西部温度距平的年变化

2.2 降水变化特征分析

图2 川东差积年平均气温曲线

川东47年总下降速率为2.7 mm/10 a，同样由差积曲线（图略）可知，川东平均降水量分两个阶段下降，1961—1989年以1.2 mm/10 a的速率缓慢下降，1990年后年3.6 mm/10 a快速下降；川西年平均降水以0.9 mm/10 a持续增长（见图3）。这可能与80—90年代高原夏季风的下降有关，高原夏季风减弱，容易出现东部降水减小，西部降水增多[5]。

图3 四川地区降水距平(mm)的年变化

2.3 蒸发量变化特征分析

川东蒸发量在1961—1992年以0.01 mm/10 a缓慢增长，1993年后以0.15 mm/10 a增长，总体增长速度为0.08 mm/10 a（图4），与气温变化一致。川西47中存在3个变化阶段，即1961-1972年上升，1973—1994年下降，1995—2007年上升，波动起伏但总体趋于平均。川西持续升温，蒸发量却变化不大，可能是由于降水量增多，湿度加大起到了阻碍作用。

2.4 水资源变化特征分析

图4 四川地区蒸发距平的年变化

川东水资源变化曲线与降水曲线类似（图略），在1961—1989年以1.2 mm/10 a下降，1990年后以3.8 mm/10 a下降，47年总下降速度为3.0 mm/10 a。川西以0.9 mm/10 a的速率稳定增长。由表1可见，四川东、西部超过50%的水资源集中分布在夏季，川东夏季水资源以3.3 mm/10 a的速率下降，川西则以1.4 mm/10 a的速率上升，这也影响了两地全年水资源的变化趋势。另一方面，四川用水量东部远大于西部，这将使四川区域性缺水问题更加严重。

表1 四川地区水资源四季分配%

3 气候变化与水资源的关系分析

川东降水减少，蒸发量增大，川西降水增多，蒸发量变化不大，但两地水资源均与降水的相关关系最好，因此选择1961—2004年降水序列建立水资源预报方程，并预报了2005—2007年水资源量，拟合和预报误差绝对值均小于0.5%，通过率达100%。

表2 四川地区水资源与气候因子的相关系数及预报方程

4 结论

1）川东盆地与川西高原气候变化存在显著差异。川东气温增长滞后，降水减少，蒸发量增多；川西47气温持续增长，降水增多，蒸发量在均值附近波动。这些差异可能是由地形、海拔、人类活动等引起的。

2）东、西部水资源量均与降水量的关系最密切，在气温、蒸发量复杂变化的情况下，水资源量与降水变化一致，因此用降水量来建立线性预报方程，预报相对误差绝对值均小于20%，简便可信，可以用来对四川地区水资源进行预估，为有关部门提供参考。

［参 考 文 献］

［1］李林，王振宇，汪青春.黑河上游地区气候变化对径流量的影响研究［J］.地理科学，2006，26（1）：40—46.

［2］高桥浩一郎.用月平均气温、月降水量估算蒸发量的经验公式［J］.天气，1979，26（12）：29—32.

［3］文敏，陈创买.珠海市近50年水资源变化特征及评估［J］.中山大学学报(自然科学版)，2005，44（2）：272—275.

［4］庆云.1880年以来华北降水及水资源的变化［J］.高原气象，1999，18（4）：486—494.

［5］田俊，马振峰，范广洲，陈小婷.一个新的高原季风指数与四川盆地夏季降水的关系［C］.第26届中国气象学会年会季风动力学论坛分会场论文集，2009：136—145.