浅谈新疆北部气候变化对水资源的影响

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  [摘要]近年来在全球环境气候的影响下使得全球水资源都出现了一定程度的影响,而我国也不例外,特别是我国西北区域河流径流量的出现了较为显著的变化。事实上从上世纪80年代初人类活动规模的加大使得气候形势逐渐恶化,水资源也逐步减少,让水资源量与需求量矛盾性不断加剧,并使区域性生态环境质量受到了影响。新疆地区作为我国严重缺水区域,其水资源情况近年来也在不断恶化,情况并不理想,给人们的生活以及农业生产等带来了负面作用。本文对新疆气候变化对水资源的影响进行了综合性分析并提出了相关观点,供以参考。
  [关键词]新疆 气候变化 水资源变化
  [中图分类号] F407.1 文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-4-378-2
  0引言
  从宏观上来看气候变化会对陆地水文循环产生了绝对性的影响,不仅仅会促使水资源功能出现变化,同时还会使水资源结构发生转变,气候变化给人类利用水资源带来了艰巨的挑战。在气候的作用下使得人类活动也出现了一定程度的变化,而在人类社会不断前行的过程中人类活动频率、规模也在急剧上升使得人类活动对水资源利用产生了直接性的影响。气候变化是一个综合性作用的结果,它不仅仅关系到了全球大气环境,也关系着人类生产、消费等各种活动。相关研究证实这几年来人类对流于水循环的干预愈来愈大从而造成人工侧支水循环日益增强,而在这个过程中又富含了气候变化等因素,因此对气候变化与水资源的关系进行研究对于水资源保护以及人类活动发展等有着十分重要的意义。
  1新疆气候情况概述
  新疆地区属于典型的温带大陆性气候,昼夜温差极大,具有大陆性干旱气候特征。从季节上变化来看新疆冬季时间较长并表现出严寒,而夏季时间较短,十分炎热,春季或秋季气候变化则较为剧烈。其中南疆多干旱,日光照时间长,雨水较少,年降水量仅仅为20mm至100mm,而北疆降水量相对较大,年降水量可达100mm至500mm[1]。南疆平原平均气温一般在10至13摄氏度,北疆平原平均温度则在10摄氏度以下。由于新疆地域较大,不同区域的温度也表现出了极大的差异性例如吐鲁番最高气温可接近50摄氏度,而富蕴县境可可托海历史最低气温达到了-50摄氏度左右。一般情况下南疆平原无霜期为200天左右,而北疆平原无霜期不足150天。综合来看新疆气候呈现出了干燥、冬冷夏热、气温日差较大并且日照十分丰富,据统计太阳辐射总量全年为542.10-646.35J/cm2。另外新疆风多风大,一般北疆风量要大于南疆,戈壁地区要大于山区,盆地边缘大于盆地腹地。对于新疆农业而言大风灾害是最为常见的农业灾害之一,其中北疆西北部、东疆与南疆东部是大风灾害多发区域,风沙时间可达数日以上,塔里木盆地甚至会出现将近一个月的风沙天气[2]。相关研究表明近年来南疆区域的浮尘天气较以往出现频率也有所提升,应该引起关注。
  2新疆水资源情况概述
  从表面上来看新疆地区属于缺水地区,但事实上新疆地区地下水资源较为丰富,地表水资源则处于全国中流水平,其中地表水资源可达将近800亿m3,而地下水资源可大85亿m3,地表水径流量为884亿m3,占全国径流量的3%。以平均径流深度来看北疆区域较南疆区域有着明显的优势,大约为南疆区域的3倍左右,若以实际水量利用来看,北疆较南疆可多出四分之一。在夏季新疆河流水量较高,南疆(60%-80%)河流水量较北疆(40%-50%)更高一些,从整个区域情况来看新疆水资源在该季节分布并不均匀,表现出了春季干旱、夏季洪涝、秋季缺水、冬季竭水的特点。水质上来看北疆水质较南疆水质更好,但一般情况下平原水质不如山区并且东部水质不如西部[3]。从以上可知新疆水资源分布并不均匀,北部水资源较南部更为丰富,在6至8月份降水量较少但蒸发量较大。新疆干旱地区主要沙漠区域为主,其中塔克塔克拉玛干大沙漠等区域常年降水量少并且贯穿了天山盆地,是造成新疆干旱,雨水量少的主要影响因素。新疆内境河流资源较为丰富,共大小河流超过500条[4],主要在天山盆地附近分布[5]。近年来新疆环境发展并不理想,生态圈受到沙漠规模扩张的严重影响使得天然植被逐渐枯死,部分河流也出现了干涸的情况,土壤盐渍化情况较为严重。另外沙尘暴频率依然出现了逐年上升的趋势,甚至给华北部分地区带来了影响。
  3新疆北部气候对水资源变化影响分析
  在本研究中以新疆西北部精河流域水资源情况作为参考对新疆北部气候对水资源变化影响进行分析。
  精河属于天山北坡西段河流,其源头为婆罗科努山,经实地测量发现流域源头最高层可达4.5km,一般高层处于0.5km至2km之间[6]。该流域与噶尔盆地连接,土壤分布呈现为垂直状,土质类型丰富,其中主要包括高山草甸土、黑钙土、灰褐土等,另外还存在灰棕漠土以及栗钙土。精河与艾比湖相临近,其中艾比湖中存在各类盐土以及流动的风沙土等。由于该流域原理海洋,属于典型的大陆性暖温带干旱气候区又处于亚欧大陆腹地,因此气候较为干燥,水量较少,风沙出频率较高[7]。年均温度仅为8摄氏度左右,但是气温在不同季节却呈现出了极端性,高温时超过40摄氏度以上,而低温时超过-35摄氏度。流域平均降水量为250mm左右,冬季至初春会出现冻土[8]。精河水域年径流可达5*108m3,径流变化也具有一定的规律性,夏季为洪涝期,单季度径流量超过全年60%以上。图1为精河水文站历年径流量模比系数差积曲线。
  3.1气温
  结合上图进行分析总结得出,该流域夏季气温正在逐渐升高,然而冬季气温则愈来愈低,自上世纪80年代以后流域整体气温呈现了变暖趋势,夏季与春季气温上升幅度较大,上图也反映出了气温时序处于3a周期时较为突出。一般流域最高气温多在7月份,最低气温为月,一年季节性气温变化明显,夏季多表现炎热,冬季则表现为寒冷,春季回温呈不稳定态,秋季降温频率较快。
  3.2降水   由上图可知该流域降水情况并不平衡,季节特性十分显著,降水量夏季居多并且年降水量受到了夏季降水量的直接影响。从上世纪80年代以来夏季降水量上升显著。从图中也可以清晰看到在76年以及81年间出现了两次交点,降水表现了下降趋势,而从81年后便出现了逐年递增的趋势。
  3.3径流变化
  径流变化也呈现了出了较为显著的季节性,全年来看夏季径流量较大,并且年径流量分配极不平衡,同时一年当中存在较长时间的枯水期,此时径流量明显缩减。春、夏、秋三季的径流量表现为逐年递增。上世纪70年代期间出现了一段径流量缩减期,但从80年代开始径流量便大幅度提升,特别是进入90年年代以后径流量增加趋势十分明显。这主要是由于冰雪流水量所致,另外雨水量的增多也对其产生了一定的影响,这也就导致了汛期径流总量比例也愈来愈高。
  经过综合分析来看气候变化对该流域的水资源情况产生了显著影响,将气温、降水以及径流量绘于一张图中,如下图所示:
  结合上图及以上分析可以明显看出气候变化会对水资源量产生绝对性影响,同时对于流域环境内某时间的水资源分配也会产生作用,上图中也证实了径流量、降水量的变化情况与气温变化几乎一致,其相关系数高达0.8,同时也反映出了春、秋两季对径流量相对于降水与气温存在着一定的滞后性。
  4结语
  通过以上研究并结合相关文献调查发现新疆水资源变化与气候变化呈现了密切的相关性,气温、降水以及径流变化趋势表现出了一致性。目前来看由于新疆北部区域气温、日照时间以及降水量等均呈现了上升趋势,这就导致了冰川消融情况加剧并使径流量逐渐增大,蒸发量也在不断上升。在这种背景下使得新疆地区近年来极端天气出现次数也愈来愈多,让整个新疆地区的生态系统受到了一定程度的破坏,这对于区域环境以及人类生活而言并不是一个好的信号。为了让新疆区域生态环境得到保护笔者建议应该对农、林、牧业比例进行科学性调节,将畜牧业优势凸显出来。对工业内部结构进行调整,发展并推广节水技术,逐渐形成节水工业产业链以及新型节水城市,让工业用水的重复率得以提升并实现用水集约化。通过合理规划水资源让可持续发展战略得以实施,在水资源得以保护的前提下加快区域经济建设,从而现实经济与环境协调发展。
  参考文献
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  [4] 胡珊珊,郑红星,刘昌明. 气候变化和人类活动对白洋淀上游水源区径流的影响[J]. 地理学报. 2012(01).
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