新疆阿勒泰中部地区降水变化特性分析

2020-08-17赛尔江赛力克

陕西水利 2020年5期

赛尔江·赛力克

（阿勒泰水文勘测局，新疆阿勒泰 836500）

1 引言

阿勒泰地区降雨较少，尤其是中部区域，多年平均降水量在100 mm～200 mm之间，降雨主要集中在夏季，是区域水资源补给的来源之一。分析区域降水变化特征，有助于应对气候变化区域水资源保护的应对措施制定[1]。近些年来，围绕阿勒泰地区降水变化特征分析展开过相关研究，并取得一定的研究成果[2～6]，但这些研究针对其年降水量变化进行研究，对于汛期尺度以及季节尺度降水变化的研究还还较少，而多个研究成果表明[7～11]，年尺度降水不能体现其汛期和季节降水变化的特征。为此本文以阿勒泰中部为研究区域，结合市水文局部署的降水站点为研究站点，结合泰森多边形方法对其面降水量进行计算，获得不同时间尺度的降水分析数据系列。

2 阿勒泰气候概况

阿勒泰位于新疆的北部区域，属于典型的温带大陆性寒冷气候，夏天干热而冬天较为寒冷。区域昼夜温差较大，最大温差可到50℃，平原地区蒸发量较大，但降雨较少，属于典型的干旱区域，多年平均降水量在130 mm～230 mm之间，多年平均蒸发量在2200 mm左右。日平均气温在1.0℃～9.0℃之间，极端最高气温可达到42.2℃，极端最低气温可达到-51.5℃，全年多季风性气候，日照时数较为充足，全年日照时数在2800 h～3100 h之间。

3 阿勒泰中部地区降水特征变化分析结果

3.1 年尺度降水变化特征

对中部地区54个降水站点，采用泰森多边形方法对其面降水量进行计算，得到年尺度降雨数据系列，结合该数据系列，统计分析了阿勒泰中部地区1962年～2018年降水量及降水日数的变化趋势，结果见图1，并按10年作为基准划分年代际，统计分析不同年代际降水量和降水日数的变化幅度，结果见表1。

图1 阿勒泰中部地区年降水量及降水日数变化趋势

表1 降水量及降水日数年代际变化情况

从图1中可看成，从1962年～2018年，阿勒泰地区年降水和降水日数均总体呈现递增变化，但趋势性较弱，10年滑动平均线较为明显。从表1中可分析出，从2000年以后，阿勒泰中部地区降水增幅超过100 mm/10 a，递增幅度较为明显，体现在气候变化对阿勒泰中部地区降水影响上。综合分析从20世纪60年代开始，阿勒泰中部地区年降水变幅的均值为106.6 mm/10 a。从降水日数的变幅可看出，相比于降水量，降水日数的变幅较小，年均变幅为13天/10 a，且从2010年开始，增幅明显高于其他年代际，表明降水日数有明显增加。

3.2 月尺度降水变化特征

在年尺度分析的基础上，按防汛要求，以汛期和非汛期为时间节点，统计分析阿勒泰中部地区上述两个关键期的降水变化趋势，结果见图2，并同样对汛期和非汛期年代际降水量和降水日数变幅进行统计分析，结果见表2。

图2 阿勒泰中部地区汛期和非汛期降水量及降水日数的变化趋势

表2 汛期和非汛期降水量及降水日数年代际变化情况

从图2中可看出，阿勒泰中部地区汛期和非汛期降水均呈现递增变化，且汛期递增趋势要高于非汛期，由于年降水呈现递增，使得其汛期降水也呈现相应的变化，非汛期降水虽较少，但是总体递增变化。从汛期和非汛期降水量和降水日数的变化情况可看出，汛期降水量年代际变幅要低于非汛期降水量年代际的降水变幅。从两个时期的降水日数能分析出，汛期降水变幅均值明显高于非汛期。

3.3 季节尺度降水变化特征

阿勒泰地区降水呈现较为明显的特征变化，结合各降雨站点月降水数据，同样采用泰森多边形方法对其面降水量进行计算，得到月尺度降雨数据系列，结合该数据系列，统计分析了阿勒泰中部地区1962年～2018年各季节降水量及降水日数的变化趋势，结果见图3，并按10年作为基准划分年代际，统计分析不同年代际各季节降水量和降水日数的变化幅度，结果见表3。

图3 阿勒泰中部地区各季节降水量及降水日数的变化趋势

从图中可看出，不同季节其降水变化趋势不同，夏季降水和汛期降水变化较为一致，降水量呈现递增变化，但趋势性不明显，虽然汛期降水日数有所增加，但整个夏季降水日数总体有所减小，冬季降水量和降水日数有所增多。春季和秋季，阿勒泰中部地区降水和降水日数变化总体较为稳定。从四个季节不同年代际降水日数和降水量变幅统计结果可看出，夏季降水量变幅及降水日数变幅明显高于其他季节，冬季虽然降水量和降水日数呈现递增变化，但不同年代际的变幅总体小于其他季节。秋季降水量和降水日数逐年代际有递减的变化，幅度逐步减小。春季降水日数和降水量的变幅各年代际较为接近。