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近50a新疆气候变化对环境影响评估.pdf

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上传者: 秋天老矣 2011-09-11 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《近50a新疆气候变化对环境影响评估pdf》,可适用于人文社科领域,主题内容包含文章编号:()近a新疆气候变化对环境影响评估胡汝骥 樊自立 王亚俊(中国科学院新疆生态与地理研究所,乌鲁木齐 )杨 青         黄玉英(新疆符等。

文章编号:()近a新疆气候变化对环境影响评估胡汝骥 樊自立 王亚俊(中国科学院新疆生态与地理研究所,乌鲁木齐 )杨 青         黄玉英(新疆气象业务中心,乌鲁木齐 )  (新疆水文水资源局,乌鲁木齐 )提 要 利用新疆比较完整的气象观测记录,分析温度与降水的时空变化。结果表明,新疆气候变化与全球和全国气候变化趋势基本一致,但又具有显明的区域性特点:变暖脚步渐缓,增湿势头不减。与此相伴随的暴雪、暴雨、低温冷害和干旱等气候极值事件频频出现,而寒潮天气明显减少,导致冬季增温高于夏季,使新疆光热资源变幅及时空分布发生变化。近a,尤其近多年来,气候的明显变温对新疆的生态与环境的变化有积极的影响,使新疆的农牧业结构悄然发生变化,对国民经济的发展起促进作用。关键词 新疆 气候变化 环境中图分类号 P  文献标识码 A  全球性气候在已过去的a中变暖了~,在近a中变暖了~〔〕。丁一汇先生等对中国气候变化的研究表明,在~年期间年平均温度升高了〔〕。翟盘茂先生等在研究了中国年~年最高最低温度时空变化后指出:最高温度在E以西及黄河以南呈降温趋势最低温度在全国普遍呈增强趋势,在高纬度地区增暖最明显〔〕。新疆地处我国西北干旱区,地域辽阔,自然条件复杂,在气候变化的研究方面受到国内外学者关注〔,〕。因为此项研究不仅对于深入了解我国干旱区气候变化规律具有十分重要的意义,更为重要的是对新疆的生态与环境变化有着直接的影响对新疆国民经济的发展有着直接的联系。 近a新疆气候变化特征 温度变化趋势及其时空分布全球气候变暖是气候变化中的一个重要问题,也是人们普遍关注的一个问题。全球气候变暖在世界各地反映的强度不一,影响程度也有差异。表是根据新疆个气象站的资料统计的结果。从中我们可以看出新疆气候变化有以下趋势。表 各时段平均温度和近年与前期各时段的差值()TabThemeantemperaturesduringthedifferentstagesandtemperaturedifferencesofrecentyearstothepreviousstages区域ssssssssssss春北疆南疆夏北疆南疆秋北疆南疆冬北疆南疆年北疆南疆注:s表示时段年~年,s表示时段年~年,s表示时段年~年,s表示时段年~年(下同) 近a新疆气候有明显变暖的总趋势 近年(~年,下同)平均温度北疆,南疆为,全新疆为,与前两个年(年~年、年~年)相比,北疆第卷 第期年月              干旱区地理ARID LAND GEOGRAPHY              Vol NoJun 本文得到G课题和G课题的资助。作者简介:胡汝骥,年出生,男,陕西韩城人,主要研究方向干旱区资源与环境。收稿日期:,修回日期(个站)平均偏高了和,南疆(个站)分别偏高了和。又据〔〕文献,我们可以说,近年是新疆近a中最暖的时期。但是,应该指出的是增温幅度与前期相比已有所减小。 气候变暖的幅度北疆大于南疆 新疆地域辽阔,山脉与盆地相间的地貌格局,构成了内陆盆地各自独立的循环系统。以区域循环为主。南北疆表现出变暖程度不完全一致的特点。北疆偏高的幅度要比南疆大。新疆北部变暖明显,富蕴偏高。而南疆的喀什、库车以及天山山区,则增温不那么明显,甚至个别地方还有所变冷。如阿拉尔年代比年代降低,与年代持平。 变暖的季节主要在冬季 新疆的气候变暖具有明显的季节性差异,冬季的增温最为显著。从区域平均温度看,冬季北疆近年与前两个年相比,分别偏高和,与前年代平均值相比,偏高了。南疆近年与前两个年相比,分别偏高和,与前年平均值相比,偏高了。其中新疆北部增温最明显,与前年冬季平均值相比,偏高~,富蕴偏高幅度最大为。其它季节温度变化趋势也不一致。与前年平均值相比,在春季南、北疆气温均偏低夏季北疆基本没有明显的变暖或变冷趋势,而南疆偏低。与上个年相比,春夏季节北疆均偏低,而南疆则偏低,幅度略大于北疆。 降水变化趋势及其时空分布 近a新疆气候具有明显增湿趋势 表是新疆近年降水量与前期各时段降水量的统计结果。北疆前年平均降水量为mm,上个年为mm,前年平均为mm,其平均值基本相当。而近年降水量平均值达到mm,与上个年以及前年平均降水量相比,从中可以看出,北疆地区降水量平均增加近mm,分别偏多和南疆地区的降水量则平均增加了mm和mm,分别偏多了和。 南疆降水偏多的幅度大于北疆 从年平均降水量看,近年与前年平均值相比,南疆偏多幅度在以上的地方占统计站数的偏多幅度量大的是轮台和巴楚,均在以上。其次是和田、莎车,分别为和。阿克苏则为。北疆的情况不同,偏多幅度在以上的地方只占到统计站数的。偏多幅度最大的是富蕴和克拉玛依,分别为和。 新疆各季降水量均有增加趋势 近年新疆平均降水量与年平均值相比,各季降水量均有增加趋势。北疆地区降水量偏多在冬季和夏季,分别偏多和,秋季和春季不明显南疆地区降水量偏多的情况与北疆不同,偏多主要发生在春季和夏季,分别为和,冬季偏多的幅度最小,为。但是,与上个年相比,南疆春夏两季降水分别偏多和。年平均降水量偏多,幅度更大。表 各时段平均降水量(mm)和近年与前期各时段的差值百分率()TabMeanPrecipitationatvariousstagesanddifferencepercentageofprecipitationinrecentyeartothatinearlierstages区域ssssssssssssssss春北疆南疆夏北疆南疆秋北疆南疆冬北疆南疆年北疆南疆 气候极值出现的频次通过对南北疆温度降水序列排列,统计其近年的要素值在前名中出现的次数,从另一个方面反映出气候变化的程度。降序排列的前名表示温度偏高或降水偏多的程度,升序排列的前名表示温度或降水偏少的程度。由表可以看出,温度的排序在冬季降序排列的前名中,南疆和北疆近年出现的次数分别为次和次,频率很高。而且在春季南疆和北疆均没有出现过。在温度升序排列的前名中,近年南疆夏季的低温十分明显,出现了次,而在冬季和年的排序中南北疆均没有出现过,这从另一个角度                     干 旱 区 地 理                     卷说明了新疆存在气候变暖的趋势。降水降序排列情况,除了春季北疆以及南疆冬季~年间出现的次数较多外,其它季节不论在次数上还是在名次上,都远逊色于近年。这说明近年降水量有明显增加,突破历史记录的概率显著增大。如阿克苏地区降水量增幅达,达到mm。表 平均气温降水序列排序中各时段在前名中出现的次数及名次TabTimesandpositionofvariousstagesappearedintoplistofmeantemperaturesortingsequence项目季节区域~年~年~年降序升序降序升序降序升序平均气温春北疆(,,)(,)(,)(,)()南疆(,,)(,,)(,)()()夏北疆(,,)(,,)()()(,)南疆(,)(,,)(,)(,,)秋北疆(,)(,,)(,,)南疆()(,)(,,)(,)()冬北疆(,,,)(,)()(,,,,)南疆(,,,)(,)()(,,)年北疆()(,,,)(,)()(,)南疆(,,)(,,,)(,)()(,)平均降水量春北疆(,,)(,,)()(,)()南疆()(,,)()(,,,)夏北疆()(,,)(,)(,,,)南疆(,,)(,,)()(,,,)(,)秋北疆(,)(,)(,)(,,)()南疆(,)(,)(,)(,,)()冬北疆(,)(,,,)()(,,)南疆(,)(,)(,)(,)()年北疆()(,,,)()(,,,)南疆(,,)()(,)(,,,)()综合上述,在全球变暖背景下,新疆气候存在着变暖增湿的趋势,光热资源变幅增大,暴雨、暴雪、低温和局部冰雹等天气增多,产生气候极值的天气气候事件频频出现。 气候变化对新疆生态与环境的影响评估新疆地处亚欧大陆腹地,其生态、环境结构的基本特征是:高山环绕盆地,荒漠包围绿洲,发源于山区的河流,孕育着盆地平原片片绿洲。以水为纽带把山地、平原、绿洲、荒漠联系起来,使得有水的地方就是绿洲,无水的地方就是荒漠,生态系统结构十分脆弱。新疆是气候变化和人类活动对生态与环境影响最敏感的地区。 新疆生态与环境演变的基本趋势近半个世纪以来,新疆生态与环境演变的基本趋势是:绿洲与沙漠同时扩大,而处于两者之间的过渡带(包括林地、草地、湿地和栖息于其中的野生动物)缩小〔〕。对沙漠扩大和过渡带缩小的原因,说法不一。有认为是气候变化造成的有认为是气候变化与人类活动相结合的结果有认为主要是人类活动造成的。从近a新疆气候情景看,由于南北疆降水都有明显增加。所以,不能说沙漠化扩大和过渡带缩小是气候因素起主导作用,而应该是以人类活动为主导。特别是人类对水资源的利用不合理,导致水资源时空分布发生变化,自然植被严重的被破坏。 全球变暖对新疆的影响近年来,全球气候变化对干旱和半干旱地区的影响,引起了人们的关注,但各家说法不一,甚至完全对立。文献〔〕认为:在全球变化影响下,我国干旱区范围扩大及荒漠化加深,若CO倍增,温度上升,我国干旱区面积扩大km若CO倍增,温度上升,荒漠化面积扩大km,平均每年增加km。但文献〔〕则认为:全球气候变暖,使我国干旱地区,因降水增多,土壤水分改善,灌溉面积扩大,干旱程度会有所减少。所计算的气候变暖前后指标对比(表),蒸发力和干燥指数,气候变暖后都会降低。并认为一些干旱区将会演变成半湿润区,干旱区的范围会缩小。以上两种预测,是在今后~年,需要实践检验的。但从新疆近a气候情景来说,由于降水显著增加,不存在气候干旱所导致荒漠化扩大,这个时间能持续多久,还不能确定。表 我国干旱、半干旱地区气候变暖前后指标对比TabComparisonofclimaticindexbeforeandafterclimatewarminginaridandsemiaridregionofChina地区现 在年变暖后蒸发力Eo(mm)干燥指数Eo(mm)干燥指数半干旱地区干旱地区期              胡汝骥等:近a新疆气候变化对环境影响评估               河川径流对气候增湿的响应新疆气候没有显著变干迹象,还反映在河川径流方面。近半个世纪以来,新疆的河川径流总量保持在m,虽也有波动,但在正常变化范围内。以我国最大的内陆河塔里木河为例,其条源流即阿克苏河、和田河、叶尔羌河、喀什噶尔河(已断流)、渭干河(有少量农田排水泄入)和开都孔雀河,多年平均径流量为m(表)。自世纪年代以来,总水量没有减少,且年际变化不大,但不同年代有丰枯变化。和年代属平水年,年代属偏丰年,年代偏枯,年代又是丰水年,这和年代整个新疆降雨显著增加是完全一致的。塔里木河源流水量没有减少,但补给干流的水量却在不断减少(表)。表 塔里木河源流各年代总地表径流量变化(m)TabSurfacerunoffvolumeofsixsourceriversofTarimRiveratvariousstage年 代平均径流量最 大最 小Pmax径流量年份径流量年份Pmax~~~~~多 年据王顺德  表 源流分年代入塔里木河净水量及百分比变化(m)TabNetrunoffvolumeanditspercentageintotalvolumeofsixsourceriverenteringtheTarimRiveratvariousstages年  代净入塔里木河水量占源流多年平均径流量()~~~~~据王顺德  塔里木河干流阿拉尔水文站年代径流量为m,到年代减少为m,减少。下游卡拉水文站,同期径流量由m,减少为m,减少。塔里木河干流水量减少,主要是由于源流灌溉面积扩大,引水量增加造成,塔里木河三源流(阿克苏河、和田河和叶尔羌河)年代耕地面积仅hm,年代发展到hm,引水量达到m,比年代增加倍多。 绿洲环境的明显优化近半个世纪以来,新疆气候在变暖增湿的总趋势下,人工灌溉绿洲的扩大,使绿洲小气候环境得以改善。首先,由于灌溉水面扩大及植物蒸腾的加强,增加了绿洲的相对湿度,降低了地表的最高温度,改变了荒漠水热条件,创造了绿洲水热平衡。第二,由于植被和较湿润的地面,减少了地表的反射率,增加了对地表辐射的吸收,使辐射平衡值增大,温度变化趋于和缓。第三,绿洲中繁茂的植被,特别是农田防护林,具有阻摩消耗风力和保护地面功能,减低土壤风蚀和沙暴,所以绿洲小气候对作物生长和人类生活都是十分有利的。仍以塔里木河流域为例,除下游铁干里克气象站外,各主要气象站的气候要素,从年代到年代均向好的方向发展(图和图)。 新疆生态与环境可喜变化进入年代以后,新疆降水增加,生态与环境出现了一些可喜的变化,主要表现在盆地平原湖泊水位升高、湖面扩大〔〕。如位于焉耆盆地的博斯腾湖,在年代以前,由于开都河处于水量偏枯年份,加之焉耆盆地大面积开荒,灌溉引水增加,使入湖水量减少,年湖水水位降至最低m,湖面积km,容积仅m。进入年代,开都河水量偏丰,年~年焉耆站年平均径流量为m,比多年平均增加,入湖水量增加,使湖水水位在年达到m,湖面积达km,容积近m。艾比湖位于准噶尔盆地西部。年代初,湖面为km,年为km,年航空像片上面积km,年卫星像片上为km〔〕,造成湖面缩小的原因主要是奎屯河断流,博尔塔拉河和精河入湖水量减少。但从年代以来,由于山区降水偏丰,河流水量增加,入湖水量增大,年湖水面积恢复到年水平。塔里木河的归宿地台特马湖多年干涸,年车尔臣河来水猛增,使该湖也恢复生机。布伦托海由于乌伦古河水量偏丰,加之引额(额尔齐斯)济海引水增加,湖水水位和容积都恢复到了历史最高时期。玛纳斯河年内出现两次洪水,而且居历史首位。同时,各河流域地下水位也有上升趋势,如乌鲁木齐河流域地下水位上升了~m不等。                     干 旱 区 地 理                     卷图 塔里木流域各年代平均气温及降水量变化图Fig MeantemperatureandprecipitationatvariousstagesinTarimRiverBasin图 塔里木流域各年代平均沙尘暴浮尘大风日数Fig Meandaysofsandstorm,dustfloatingandheavywindatvariousstagesinTarimRiverBasin期              胡汝骥等:近a新疆气候变化对环境影响评估               气候极值引发的环境事件洪水、强风暴、低温冷害及暴雪危害有增强趋势。年是新疆有记录以来因洪水灾害损失最重,影响范围最广的一年。从年初月份到年末月份,几乎每月都发生灾害性洪水。新疆除克拉玛依外的其它地州市和个县(市)、个城镇均遭受洪水侵袭。倒塌房屋m,毁坏耕地面积hm,受灾作物hm,冲毁桥涵座,毁坏公路km,中断铁路小时,水库垮坝座,毁坏堤防km,受灾人口达人,死亡人。直接经济损失达元,占当年新疆国民经济产值的〔〕。年月日,北疆各地、东疆地区、吐善托盆地和南疆的喀什、阿克苏、巴音郭楞蒙古自治州北部等地,普遍出现了平均风力为级的沙尘暴天气,风口风力达~级,其中在个发报站出现瞬时风速为级以上的有个站,达级以上的有个站,在塔城、昌吉、吉木萨尔出现了能见度小于m强沙尘暴天气。这次沙尘暴对交通、电力、通讯及农牧业生产带来严重危害,直接经济损失达元以上。其特点是:强风启动突然,爆发性强,影响范围大,灾害损失重,为历史所罕见。年月、日和年月、日,受西伯利亚南下强冷空气影响,塔里木河下游尉犁至若羌遭受强风暴和寒潮袭击,风力级以上,持续~h,与大风伴随的低温降至,大风刮死和冻死的棉苗占到播种面积的,仅农垦团直接经济损失就达元。年冬和年春,新疆的阿勒泰、塔城、伊犁、昌吉和哈密,连降多次大雪,一般雪厚~cm,最厚的达cm,降雪量是近a的最高值。新疆,特别是南疆正处于全球、中国和新疆气候变暖的背景下,难得的“湿润”期,生态系统显示出有所改善的迹象。人们已经看到了这个良好的机遇,并加速对新疆生态与环境保护工作。年的博斯腾湖向塔里木河下游输水m多,就是例证。新疆的环境,由山地生态系统、盆地平原绿洲和荒漠生态系统相互作用,相互联系,协调构成。在新疆,绿洲化与沙漠化并存。绿洲与沙漠都在扩大。绿洲的生态与环境得到改善,人们安居乐业。但绿洲系统所占面积不到全疆面积的,绿洲系统外围的山地系统和盆地平原荒漠系统的生态与环境问题,有的正在恢复或改善,有的甚至还在恶化。从这个角度上讲,新疆环境改善的面积小,还需要我们去工作。注:对徐羹慧、张学文、张家宝、季元中、袁国映、杨舵及水利厅等同志的意见,在此表示致谢。参考文献〔〕 HoughtonJTThescienceofclimatechange:climatechange〔M〕IPCCCambridgeUniversityPressCambridgeUK〔〕 丁一汇,戴晓苏中国近百年来的温度变化〔J〕气象():~〔〕 翟盘茂,任福民中国近四十年最高最低温度变化〔J〕气象学报():~〔〕 徐国昌中国干旱半干旱区气候变化〔J〕北京:气象出版社~〔〕 孙国武中国西北干旱气候研究〔M〕北京:气象出版社,〔〕 马晓波中国西北地区最高最低气温的非对称变化〔J〕气象学报():~〔〕 姜逢清,胡汝骥,马虹新疆气候与环境的过去、现在及未来情景〔J〕干旱区地理():~〔〕 加帕尔买合皮尔,AA图尔苏诺夫主编亚洲中部湖泊水生态学概论〔J〕乌鲁木齐:新疆科技卫生出版社(K)~〔〕 任家勇,季元中最近十年新疆气候变暖的主要特征〔J〕干旱区地理():~〔〕樊自立等新疆生态环境问题与保护治理〔J〕干旱区地理():~〔〕慈龙骏全球变化对我国荒漠化影响〔J〕自然资源学报():~〔〕赵名茶全球变化对我国干旱区影响分析〔J〕干旱区资源环境():~〔〕吴素芬,何文勤,胡汝骥等近年来新疆盆地平原区域湖泊变化原因分析〔J〕干旱区地理,()〔〕樊自立新疆土地开发对生态与环境影响及对策研究〔M〕北京:气象出版社~〔〕“新疆’洪水灾害与防治研究”课题组新疆’洪水灾害与防治研究〔M〕乌鲁木齐:新疆科技卫生出版社(K)~                     干 旱 区 地 理                     卷ASSESSMENTABOUTTHEIMPACTOFCLIMATECHANGEONENVIRONMENTINXINJIANGSINCERECENTYEARSHURuji FANZili WANGYajun(XinjiangInstituteofEcologyandGeography,ChineseAcademyofSciences,Urumqi,China)YANGQing(XinjiangMeteorologicalServiceCentre,Urumqi)HUANGYuying(XinjiangBureauofHydrologyandWaterResources,Urumqi,China)AbstractThispaperanalyzesthetemporalandspatialchangeoftemperatureandprecipitationinXinjiangbyusingtherelativelycompletemeteorologicaldataafterrejectingthepossibleimpactsofthemeteorologicalstationsmovingandthehotislandeffectofurbanizationtoclimatechangeTheresultsshowthatthetrendofclimatechangeinXinjiangisbasicallythesamewiththatinChinaandevenintheworldHowever,someobviousregionalcharacteristicsexist,forexample,thewarmingprocessslowsdown,andtheprecipitationincreasescontinuouslyCorrespondingly,theunusualclimateevents,suchassnowstorm,rainstorm,lowtemperature,anddraught,occurfrequently,whereastheoccurrenceofcoldwavereducesobviouslyThus,thetemperatureincreaseishigherinwinterthanthatinsummer,thechangeamplitudeandthetemporalandspatialdistributionofsunshineandheatresourceshavechangedClimateinXinjiangchangestowardswetnesssincerecentyears,especiallysincerecentoddyears,whichisadvantageoustotheecologyandenvironment,makesthestructureofagricultureandanimalhusbandrychange,andpromotetheeconomicdevelopmentinXinjiangClimatechangeisjointlyinfluencedbynaturalfactorsandhumanactivitiesTheadaptabilitytoclimatechangemustbebasedonthechangeofhuman’sproductionandlivingwaysofwantonlydestroyingecologyandenvironment,theprincipleofsustainabledevelopmentmustbefollowed,andtherelationshipbetweentheeconomicandsocialdevelopmentandtheecologicalandenvironmentalconservationmustbebalancedKeywords:Xinjiangclimatechangeenvironment期              胡汝骥等:近a新疆气候变化对环境影响评估              

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