亚美寒区水域区划与分析

2020-06-04 04:51李梦宇戴长雷赵伟静张凯文
水利科学与寒区工程 2020年2期
关键词:亚美陆域寒区

李梦宇,戴长雷,赵伟静,张凯文

(1.黑龙江大学寒区地下水研究所,黑龙江 哈尔滨 150080;2.黑龙江大学 水利电力学院,黑龙江 哈尔滨 150080;3.北京师范大学 水科学研究院,北京 100875)

1 问题的提出

区划是在识别地理要素地域分异规律的基础上,基于相似性和差异性的一种地理单元划分[1],水域是指海洋、湖泊、河流的一定范围内的水区,包括从水面到水底。水域区划则是基于地理条件所具有的相似一致性和差异性,根据地形、水质、水密度等条件,对研究区域的水区划分成若干个水文地理条件相近的区域单元,在认识水文规律,开发水资源,优化水权管理,解决水文资料移用问题[2]等方面具有重要意义。

如今已有越来越多的研究方向开始面向寒区[3],但在东北亚和西北美区域视角下的大尺度研究还不多。首先,对于某个流域或某个地区的一些水文地理区划的成果比较微观,不能很好地反映差异性;其次,目前已有的研究成果的区划、分析方法并不相同,没有整合,无法进行对比;最后,东北亚区域和西北美区域地处寒区,两者纬度范围相似,地理位置接近,在气候、水文、人口等方面具有相似性,有着对比分析的研究价值,然而少有研究聚焦此处。因此本文对亚美寒区进行水域区划,分析两大区域片陆海联合的可行性,能够为此地区的进一步研究提供参考。

2 区位与范围

亚美寒区包括东北亚区域和西北美区域两个部分。其中,东北亚区域指的是亚洲的东北部地区,它的陆域纬度介于30°N~82°N之间,经度介于75°E~169°W之间,以英国格林尼治天文台旧址为0时区,西起东6区,东至东西12区,共跨了7个时区,依据现国际公认的行政分区确定范围,包括俄罗斯境内的15个边疆区和联邦主体,蒙古国,中国东北部的4个一级行政区,韩国,朝鲜,日本,共6个国家,23个省级政区。西北美区域在本文中指的是北美洲的西北部地区,它的陆域纬度介于40°N~80°N之间,经度介于100°W~167°W之间,以英国格林尼治天文台旧址为0时区,西起东西12区,西至西6区,共跨了7个时区,依据现国际公认的行政分区确定范围,包括加拿大境内的5个一级行政区,美国的5个州,共2个国家,10个省级政区。

东北亚和西北美两大区域由白令海峡连接,南北分别为太平洋和北冰洋,本文中亚美寒区海域包括紧邻北冰洋的4个陆缘海,由东到西分别为拉普捷夫海、东西伯利亚海、楚科奇海和波弗特海,和连接太平洋的4个陆缘海相邻,由东到西分别为日本海、鄂霍次克海、白令海和阿拉斯加湾。如图1所示。

图1 亚美寒区范围图

3 东北亚水域区划(含陆域与海域)

3.1 东北亚陆域区划

东北亚陆域幅员辽阔,经度和纬度跨度大,发育了多条跨国、跨省的世界大河。陆域以地表水为划分对象,主要大河有3条,分别为叶尼塞河、勒拿河和黑龙江(阿穆尔河)。叶尼塞河位于亚洲北部,流经俄罗斯的多个边疆区和联邦主体,最终注入北冰洋的喀拉海。勒拿河是俄罗斯最长的河流,河长4400 km,它主要集中在萨哈(雅库特)共和国,最终注入北冰洋的拉普捷夫海。黑龙江(阿穆尔河)位于亚洲东北部,是中国和俄罗斯的界河,流域面积184.3万km2,最终注入太平洋的鄂霍次克海峡。科雷马河位于东西伯利亚,流域面积与前三条世界大河相比较小,最终注入北冰洋的东西伯利亚海[4]。

东北亚陆域主要根据流域边界进行区划,流域边界的确定主要根据地形图上的分水岭,同时考虑河流、政区、地理位置等因素[5]。

3.2 东北亚海域区划

3.2.1 拉普捷夫海海域区划

拉普捷夫海西侧通过泰梅尔半岛和北地群岛与喀拉海相连,东侧通过新西伯利亚群岛与东西伯利亚海相连,是北冰洋的七个陆缘海之一。其北界由北极角81°13′ N,95°15′ E开始,向东伸延至79°N,139°E为止,全部开放直面北冰洋。

3.2.2 东西伯利亚海海域区划

东西伯利亚海纬度介于70°N~80°N之间,经度介于140°E~180°之间,西侧通过新西伯利亚群岛与拉普捷夫海相连, 东侧通过弗兰格尔岛与楚科奇海相连。北部是北冰洋的深海平原,南部为西伯利亚,是北冰洋的七个陆缘海之一。

3.2.3 楚科奇海海域区划

楚科奇海的西侧为俄罗斯的西伯利亚,通过弗兰格尔岛与东西伯利亚海相连,东侧为美国的阿拉斯加,与波弗特海相邻,经度范围为175°E~155° W。南部通过白令海峡与太平洋的白令海相衔接,北部是波弗特海盆,连接北冰洋,纬度在65°N~75°N之间,是北冰洋的七个陆缘海之一。

3.2.4 日本海海域区划

日本海经度范围为127°E~142°E,纬度范围为34°N~51°N,北部为萨哈林岛和西伯利亚东部海岸,南部为日本列岛、西部为朝鲜半岛[6]。

3.2.5 鄂霍次克海海域区划

鄂霍次克海西侧为俄罗斯的西伯利亚海岸,西南部为俄罗斯的萨哈林岛,东部通过堪察加半岛和千岛群岛与太平洋相连,南部为日本的北海道。

4 西北美水域区划(含陆域与海城)

4.1 西北美陆域区划

西北美陆域以地表水为划分对象,主要大河有2条,分别为育空河和马更些河,根据流域边界进行区划。育空河是北美第三长河,流经加拿大育空地区,至美国阿拉斯加州,育空堡,最后注入白令海峡诺顿湾。马更些河是北美第二长河,是加拿大最大的河流,流域面积180.5万km2。

西北美陆域主要根据流域边界进行区划,流域边界的确定主要根据地形图上的分水岭,同时考虑河流、政区、地理位置等因素。

4.2 西北美海域区划

4.2.1 白令海海域区划

白令海经度范围为162°E~156°W,纬度范围为50°N~67°N,位于太平洋的最北部,是它的边缘海之一。北部通过白令海峡与楚科奇海相接,南部通过阿留申群岛与太平洋相连。

4.2.2 阿拉斯加湾海域区划

阿拉斯加湾位于东北太平洋的亚北极区,其西部、北部和东部的边界是北美大陆高山林立的陡峭海岸,南部则是广阔的东北太平洋。西起阿留申群岛的乌尼马克岛,东至亚历山大群岛,经度范围为162°E~156°W,纬度范围为52°N~62°N。

4.2.3 波弗特海海域区划

波弗特海东侧为班克斯岛,西部在阿拉斯加的巴罗角与楚科奇海相连,北界为帕特里克王子岛的最西角,经度范围为122°W~155° W。南部为加拿大的西北地区和美国阿拉斯加州,北接北冰洋,纬度在68°N~75°N之间,是北冰洋的七个陆缘海之一。

5 综合区划结果

5.1 地图与投影

地图采用ArcGIS软件,以黑龙江大学寒区地下水研究所绘制的东北亚和西北美行政区划图作为底图绘制,固定为比例尺1∶70 000 000,投影方法应用兰伯特等角圆锥投影,投影坐标系采用Asia North Lambert Conformal Conic,经线全部为直线,纬线全部为同心圆弧。地图边框形状为扇形,经度范围在75°E~100°W之间,纬度范围在30°N~83°N之间[7]。

5.2 亚美寒区水域综合区划

通过对搜集的相关河流流域图、海域图,以及相关的基础资料,与底图叠加拟合,得到各个水系、海域分区,为了保证分区之间为连续分布,且成图不至于过于复杂,对于极其碎片化的分区,根据相似的特点合理地与相邻分区合并,取大去小。同时,为成图需要,对区划边界进行概化处理,使得边界过度自然。图中对于同一水系分区采用同一颜色进行标注[8],陆域分区采用的说明编号为英文大写字母A、B、C……,海域分区采用的说明编号为罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……,如图2。

图2 亚美寒区水域区划图

对于亚美寒区陆域的划分可分为23个分区,其中东北亚部分占16个,西北美部分占7个;对于亚美寒区海域的划分可分为8个分区,其中东北亚部分占4个,西北美部分占2个,相邻部分占2个。综合陆域与海域,可将整个亚美寒区水域分为31个分区,其中,东北亚部分占20个,西北美部分占9个,相邻部分占2个。见表1 。

表1 东北亚和西北美区域地表水系分区图说明表

6 结 论

主要从东北亚和西北美两个部分划分亚美寒区的水域,陆域以流域边界作为区划依据,海域根据资料以大陆海岸、半岛、岛屿或群岛作为界线依据,得到了31个水域分区,其中亚美寒区陆域划分出23个分区,海域划分出8个分区;31个分区中东北亚部分占20个,西北美部分占9个,相邻部分占2个。各分区紧密相连,由此可将亚美寒区看作陆海联合的一个整体,其分区也可为此区域在气候等领域的大尺度相关研究提供参考。

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