新疆阿勒泰地区西北部降水变化分析

贺 英

（新疆阿勒泰水文勘测局，新疆 阿勒泰 836599）

全球的气候正经历着以升温为主要特征的快速变化过程[1]。气温的升高导致全球和区域水循环加快，降水增加；同时，增加的蒸散发也导致某些地区出现更加严重的干旱，例如2010年发生在云南的严重干旱事件。此外，日益强烈的人类活动（如人工降雨）也在一定程度上影响着局地的降水过程。在全球气候变暖的背景下，我国的气候也经历着快速的变化过程。其中我国的西北地区气候变化非常显著，出现艾比湖流域的气温、降水和蒸散发等气候现象[2]。

1 新疆阿勒泰地区西北部降水研究的意义

阿勒泰地区西北部是北疆地区重要的水源区，发源于阿尔泰山的布尔津河是额尔齐斯河重要的支流，贡献约额尔齐斯河30%的水资源量。随着经济社会的发展，对水资源的需求呈现逐渐增加的趋势；国际河流的水资源分配也对合理评价该地区的可用水资源提出了一定的要求。降水是西北干旱区水资源的直接物质来源，合理准确地评价该地区的降水是精确水资源评价的前提。同时，气候变化背景下降水资源变化的评价也是水文预报和用水安全的重要保障，对新疆阿勒泰地区西北部长期的降水变化特征进行研究对水资源合理分配及评价意义深远。

2 降水数据资料选取

新疆阿勒泰地区西北部降水变化研究的降水观测资料主要来自阿勒泰地区气象局吉木乃和布尔津国家基准气象站。经分析，选取数据资料包括日尺度、月尺度和年尺度的降水观测数据，数据的时间序列是1961～2015年，共55年。

3 新疆阿勒泰地区西北部季节降水分析

对哈巴河和吉木乃气象观测站1961～2015年的春季、夏季、秋季、冬季和年降水进行分析，综合分析新疆阿勒泰地区西北部降水特征。

3.1 春季降水分析

根据1961～2015年哈巴河和吉木乃气象观测站的降水资料，确定春季降水变化关系，详见图1，哈巴河和吉木乃的平均春季降水分别为48.2 mm、55.3 mm，两站平均的春季降水为51.8 mm；其中最高春季降水出现在2010年，分别为101.0 mm、91.8 mm，平均值为96.4 mm；最低春季降水出现在1997年，分别为7.2 mm、21.4 mm，平均值为14.3 mm；最高春季降水年份的降水是最低年份的的6.7倍[3]。

图1 哈巴河和吉木乃气象观测站1961-2015年的春季降水变化

总体分析可知，两个站点的春季降水在1960～2015年间均出现了不同程度的增加趋势，哈巴河和吉木乃的春季降水的平均增长速率分别为0.29 mm/a、0.19 mm/a，哈巴河的降水增长率显著高于吉木乃。

3.2 夏季降水分析

同样采用1961～2015年哈巴河和吉木乃气象观测站的降水资料，确定夏季降水变化关系，详见图2，哈巴河和吉木乃的平均夏季降水分别为58.4 mm、69.9 mm，平均的夏季降水为64.2 mm；其中最高夏季降水出现在1992年，夏季降水分别为73.3 mm、142.9 mm和95.7 mm、116.0 mm；最低夏季降水出现在1974年，分别为108.3 mm、29.4 mm。

图2 哈巴河和吉木乃气象观测站1961-2015年的夏季降水变化

基于夏季降水变化分析可知，夏季降水在1960～2015年间均出现了不同程度的增加趋势，其中吉木乃降水的增加趋势并不明显；哈巴河夏季降水的平均增长速率为0.21 mm/a，增加较为显著。

3.3 秋季降水分析

1961～2015年哈巴河和吉木乃气象站夏季降水变化关系，详见图3，其平均秋季降水分别为56.9 mm、55.6 mm，平均的秋季降水为56.3 mm；其中最高秋季降水出现在1996年，分别为93.7 mm、114.5 mm，最高的平均秋季降水为104.1 mm；最低秋季降水出现在1971年，分别为22.3 mm、19.7 mm，最低的平均秋季降水仅为21.0 mm；秋季降水最多年是最少年的5.0倍。

图3 哈巴河和吉木乃气象观测站1961～2015年的秋季降水变化

根据分析结果，确定哈巴河和吉木乃站点的秋季降水在1960～2015年间呈不同程度的增加趋势，秋季降水的平均增长速率分别为0.45 mm/a、0.48 mm/a，秋季降水的增速十分显著，且显著高于春季和夏季。

3.4 冬季降水分析

1961～2015年哈巴河和吉木乃气象站夏季降水变化关系，详见图4，其平均冬季降水分别为28.9 mm、30.9 mm，平均冬季降水为29.9 mm；其中最高冬季降水出现在2009年，分别为107.0 mm、78.1 mm，最高平均冬季降水为92.6 mm；最低冬季降水出现在1981年，分别为8.8 mm、10.9 mm，最低平均冬季降水仅为9.9 mm；最多年冬季降水是最少年冬季降水的9.4倍。冬季降水在1960～2015年间哈巴河和吉木乃冬季降水的平均增长速率分别为0.63 mm/a、0.44 mm/a[4]，且哈巴河的冬季降水增长率最大，明显高于其他三季，吉木乃的冬季降水增长率与秋季相当。

图4 哈巴河和吉木乃气象观测站1961-2015年的冬季降水变化

3.5 年降水变化分析

哈巴河和吉木乃气象观测站1961～2015年的年降水变化，详见图5，其平均年降水分别为192.2 mm、211.5 mm，平均年降水为201.9 mm；55年间最高年降水出现在2010年，分别为359.7 mm、345.2 mm，最高平均年降水为352.5 mm；最低年降水出现在1962年，分别为96.6 mm、114.6 mm，最低平均年降水仅为105.6 mm；最多年降水是最少年降水的3.3倍。哈巴河和吉木乃的年降水在1960～2015年间均呈现增加趋势，年降水的平均增长速率分别为0.34 mm/a、0.19 mm/a。

图5 哈巴河和吉木乃气象观测站1961～2015年的年降水变化

对哈巴河和吉木乃气象局不同时期的降水进行统计，结果见表1。通过全年降水分析，季节降水自大到小顺序为：夏季、秋季、春季、冬季，分布相对均匀。夏季降水略多，春季和秋季的降水相当，冬季的降水较少，约为夏季降水的50%；对于不同时期降水的年际变化，哈巴河和布尔津的降水变化趋势基本一致，均表现出降水增加的变化趋势，降水的增加速率由大到小，分别为冬季、秋季、春季、夏季。同时，比较不同季节的降水变化过程，降水的年际变化更加剧烈，气候变暖也在一定程度上增加了极端气候的发生概率。

表1 1961～2015年不同时段内哈巴河和吉木乃平均降水

4 结论

1961～2015年哈巴河和吉木乃的降水变化特征表明：55年间新疆阿勒泰地区西北部的各季节降水呈现出逐渐增加的趋势，年降水也呈现出逐渐增加的趋势，且哈巴河和吉木乃年降水的平均增长速率分别为0.34 mm/a、0.19 mm/a。另外，秋季、冬季和春季降水（固态降水主要是降雪）的增加，也导致该地区冬季积雪更加丰富，雪灾更加频繁，积雪融水对河川径流量的贡献增加。