1961-2015年阿勒泰地区积雪变化特征研究

2018-05-04贺英

陕西水利 2018年2期

贺英

（新疆阿勒泰水文勘测局，新疆阿勒泰 836599）

0 引言

我国人均水资源不足世界平均值的三分之一，水资源短缺严重威胁着我国经济、社会发展及粮食安全[1]。尤其是西北地区，其面积占全国的三分之一，但水资源仅为全国的5%，缺水格外严重，是制约区域经济发展并导致生态环境恶化的首要原因。在这里，有限的水资源同时担负着维持生态平衡和保障生产运行的功能[2-3]。在新疆的阿勒泰地区，大量的淡水资源以积雪的形式保留下来，随着春季气温升高，积雪快速消融形成积雪径流，有效保障了该地区水资源和水环境的安全[4]。因此，合理评估气候变化情况下该地区的积雪变化对该地区的水资源评价、规划和利用至关重要。

1 数据来源

研究数据资料全部来自于阿勒泰地区气象局，用到的气象站点包括哈巴河、吉木乃、布尔津、福海、阿勒泰、富蕴和青河7个气象台站，用到的数据资料主要包括每日的积雪深度、最大积雪深度、积雪起止日期和积雪持续期等，1961~2015年阿勒泰地区积雪起止日期及积雪持续期变化见图1。

2 积雪变化分析

积雪是阿勒泰地区重要的淡水资源，从低海拔的荒漠戈壁区至较高海拔的森林和草地山区，冷季的最大积雪厚度呈现逐渐增加的趋势，积雪持续期也逐渐延长。

图1 1961～2015年阿勒泰地区积雪起止日期及积雪持续期变化

图1 结果显示，1961~2015年哈巴河、吉木乃、布尔津、福海、阿勒泰、富蕴、青河和全区平均的积雪开始日期分别为11/28、11/14、11/24、11/28、11/20、11/17、11/14、11/21，平均的积雪结束日期分别为 3/8、3/16、3/8、3/14、3/28、3/19、3/21、3/16，平均的积雪持续期分别为99天、123天、104天、106天、128天、123天、128天和116天。总体上，阿勒泰地区的积雪开始于11月中下旬，结束于三月中下旬，积雪持续期在4个月左右。但是，在高山区，以富蕴县库威水文站控制的卡依尔特斯河流域为例，积雪的持续时间会很长，可从每年的10月中下旬一直持续到次年6月中下旬，整个积雪持续期长达8个月左右，是平原区的两倍。

伴随持续的升温过程，阿勒泰地区的积雪也出现了显著的变化过程，但是不同地区的积雪变化呈显著不一致的变化趋势：在哈巴河、吉木乃、布尔津、福海和阿勒泰，积雪期提前和消融延迟已导致上述地区出现不同程度的积雪持续期增加，其平均积雪持续期增加速率分别为0.69 d/a、0.38 d/a、0.47 d/a、0.27 d/a、0.13 d/a；但是在富蕴和青河地区，积雪持续期却出现了快速的减小趋势，1961~2015年间的平均递减速率分别问-0.54 d/a和-0.30 d/a。积雪提前消融是引起整个积雪持续期减小的主要原因。春季积雪的提前消融也势必引起积雪水文过程发生较大的改变。

最大积雪深度直接代表了冬季累计的水资源量，这些固态降水在消融季短期内快速释放以补给地表径流，是消融季河流的重要补给来源[5]。1961~2015年阿勒泰地区各气象台站观测的最大积雪深度见图2。1961~2015年哈巴河、吉木乃、布尔津、福海、阿勒泰、富蕴、青河和全区平均的最大积雪深度分别为21.0 cm、27.5cm、17.9cm、15.8 cm、42.1 cm、34.0 cm、33.3 cm、27.4 cm，其中阿勒泰的积雪最大。在过去65年间，最大积雪深度出现在2009~2010年雪季，上述各台站观测的最大积雪深度均达到观测记录以来的最大值，分别为67.0 cm、75.0 cm、58.0 cm、47.0 cm、94.0 cm、88.0 cm、95.0 cm，全区平均更是高达74.9 cm。总体上，过去65年间阿勒泰地区最大积雪深度的变化大致可以分为两个阶段，即下降期（1961~1985）和上升期（1985~2015）：从1961~1985年左右，最大积雪深度呈现出逐渐下降的趋势；从1985~2015年，最大积雪深度呈显著逐渐增加的趋势。在积雪下降期，最大积雪深度总体较小，且变化较为稳定；但是在上升期，最大积雪深度总体较大且年际间的波动较大。