气候变化对艾比湖流域水文特征变化的影响分析

戴建民

(新疆博州水文水资源勘测局，新疆 博州833400)

1 影响艾比湖流域气候的因素

艾比湖流域水资源来自地表水、地下水和天然降水，由于艾比湖流域是一封闭的流域，近年来由于人类的农田灌溉用水，人们在河流的上游修建了水库，大部分水资源都被拦截，能流到艾比湖里的水少之又少。艾比湖流域没有了河流的流入湖中的水量大量减少，艾比湖中的水量也越来越少。因为艾比湖流域独特的地理因素，生态环境比较脆弱，慢慢地大量的土地开始沙化，湿地的面积也不断减少，自然灾害也愈加频繁。近年来人口急剧增加，对水土资源的要求也越来越多，使原本就脆弱的生态系统失去了平衡。

人类的活动直接或者间接的影响着艾比湖流域的气候变化，直接影响是指修建水库、城市的用水和排水等，这些直接改变了水循环的时空格局，也影响了水资源的量和质。间接因素是人类的到来使区域城市化，农牧业的不断发展使大量的土地田地化，人为的改变森林面积［1］。这些都间接地影响了艾比湖流域的气候变化。

对于大规模的修建水库和灌溉农田的水渠，这些都增加了河流的表面积，使大量的水资源形成水蒸气流失，水蒸气形成雨水或者跟随气流流走［2］。艾比湖流域水资源的蒸发量为:60年代蒸发量大，70年代蒸发量比较小，80年代蒸发量较大，而到了90年代蒸发量又比较小了。从上述数据分析得到，全球温度升高会导致降水增多同时水蒸发的速度也增加了，但是在艾比湖流域，随着温度的升高，降水增多了，蒸发量却在减少。

与此同时由于河流水量的减少，大量的绿洲湿地便成了农田，一些地区的水位也不断下降，植被大量减少，这里的气候变得越来越恶劣。这些直接影响着艾比河流域的水循环，影响着艾比河流域的气候变化。

2 艾比湖流域的气候特征

艾比湖流域位于欧亚的中纬度地区，离海洋比较远，并且北面，西面，南面三面环山，这里的气候属于典型的温带大陆性气候。这里的气候特征明显，少雨干旱，白天日照时间长，水分蒸发量很大。还有一些特殊的地形地貌，风沙较大，沙尘天气较多。近年来由于这里的植被被不同程度的破坏，使土地沙化更为严重。

艾比湖坐落在艾比湖区域的最低处，其包含着典型的干旱湿地生态系统，是比较典型的干旱湖泊之一。大量的研究数据表明，艾比湖面积在逐渐缩小，随着水分不断蒸发，水中的矿物质和金属离子的浓度却不断增加，慢慢地使湖水酸化，盐的浓度也不断增大，因此这里的自然环境越来越恶化。

艾比湖流域地理位置在W82° ～83°，N44° ～45°。面积50 600 km2，它的水资源东边来源于奎屯河，南面来源于精河，西面来源于博尔塔拉河，北面为6 条小河。但是近年来由于自然气候干旱和人们浇灌农田大量用水，现在的艾比湖早已失去了昔日的蓬勃。

艾比湖流域气候温和，年平均气温大约为7°。有数据表明近年来艾比湖流域的温度不断在升高，20 世纪60年代为－0.40°，70年代为－0.2°，80年代为0.10°，90年代为0.4°，比较得到90年代较60年代气温升高了0.80°。为更好地研究艾比湖流域的气温变化，分别选取5个有代表的地方考察，5个考察点分别为:阿拉山口、博乐、温泉、精河和乌苏。5个监测站分别记载了春夏秋冬4个季节这里温度的变化，比较得到，艾比湖流域的气温呈上升趋势。监测数据见表1。

表1 艾比湖流域的气温监测数据

根据数据得出，艾比湖流域气温逐年升高，并且从上世纪90年代气温变化较为明显，并且在冬季艾比湖流域气温变化为最明显的季节。

3 气候变化对艾比湖流域水文特征的影响

3.1 降水的变化情况

艾比湖流域降水情况数据在45 a来呈上升趋势。这其中60—70年代降水量偏少，80—90年代的降水量偏多，并且90年代变化趋势较大。虽然各个季节各个年代降水量都有所不同，有的变化趋势较大，有的缓慢，但总的来说，艾比湖流域的降水量呈上升趋势。

从1961年以来，艾比湖流域的降水量都在增加，增加最显著的季节在夏季，并且从降水变化曲线可以看出，艾比湖流域的降水量大致可分为3个阶段。第1 阶段为下降阶段，从1960—1981年为少雨阶段，年平均降水量为137.6 mm;第2 阶段为上升阶段，这个阶段的特点是上升趋势不明显，曲线的上升坡度比较小，年平均降水量为161.2 mm，第3 阶段与前两阶段相比变化比较明显，从曲线可以看出曲线明显上升，这一阶段为多雨阶段，平均年降水量为190.50 mm。其中夏季的降水量一直呈上升趋势，1960—1981年夏季的年降水量为84.90 mm;1981—1998年为102.8 mm;1999—2009年为130.4，比上一阶段增加了28.6 mm。

艾比湖在冬季的降水量呈上升趋势，每年大约增加8.7%。和年降水量一样，在60—70年代冬季的降水量也比较少，进入80年代，冬季的年降水量也呈明显上升趋势。

根据上面的分析的出，半个世纪以来，随着全球变暖，艾比湖流域的降水量不断增加，尤其是进入80—90年代，降水量明显上升。并且该区域的降水量有明显的季节差异，降水主要在夏季和冬季两个季节，而且夏季的年平均降水量要高于冬季的年平均降水量。

3.2 雨水的增多早曾灾害

3.2.1 洪水

艾比湖流域三面环山，近年来由于气候的影响使这里的降水量不断增加，遇到暴雨或者冰雪融化这里会形成洪水，由于地形折翼的坡度较大，而且河流的流程短，很容易形成灾害，尤其在夏季遇到暴雨时，灾害更为严重。

3.2.2 冰期的改变

艾比河流域的季节受来自西伯利亚的气流控制，近年来由于这里气候的变化，这里的冰雪融化的时期滞后了。研究发现，艾比河流域冬季漫长而干冷，冰期长达6个月之久。数据表明艾比河流域最早的冰冻期为10月18日，最晚的解冻期为4月28日。并且这里的冰冻情况有明显的按地带垂直性。河流的最早冰期从上而下，如温泉水文站最早冰期为10月20日，博乐文水文站为11月2日。

［1］张强，韩永翔，宋连春. 全球气候变化及其影响因素研究进展综述［J］. 地球科学进展，2005，20(09):990－999.

［2］王守荣，郑水红，程磊. 气候变化对西北水循环和水资源影响的研究［J］. 气候与环境研究，2003，08(01):44－52.