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1、新疆阿尔泰山区克兰河上游水文过程对气候变暖的响应第29卷第6期2007年12月冰川I冻土JOURNALOFGLACIOLOGYANDGEOCRYOLOGYVo1.29No.6Dec.2007文章编号:1000—0240(2007)06—0845—10新疆阿尔泰山区克兰河上游水文过程对气候变暖的响应沈永平,王国亚,苏宏超,韩萍,高前兆,王顺德.(1.中国科学院寒区早区环境与工程研究所,甘肃兰卅I730000;2.新疆水文水资源局,新疆乌鲁木齐830000;3.阿克苏水文水资源勘测局,新疆阿克苏843000)摘要:额尔齐斯河支流克兰河上游发源于西风带水汽影响的阿尔泰山南坡,主要由融雪
2、径流补给,年内积雪融水可占年径流量的45.年最大月径流一般出现在6月份,融雪季节4～6月径流量占65.流域自20世纪6O年代开始明显升温,年平均温度从5O年代的1.4℃上升到9O年代的5.2℃;年降水总量也呈增加趋势,尤其是冬季和初春增加最多.随着气候变暖,河流年内水文过程发生了很大的变化,主要表现在最大月径流由6月提前到5月,月径流总量增加约15,4～6月融雪径流量也由占年流量的6O增加到近7O.在多年变化趋势上,气温上升主要发生在冬季,降水也以冬季增加明显,而夏季降水呈下降趋势;水文过程主要表现在5月径流呈增加趋势,而6月径流为下降趋势;夏季径流减少而春季径流增加明显.冬春季
3、积雪增加和气温上升,导致融雪洪水增多且洪峰流量增大,使洪水灾害破坏性加大.近些年来气候变暖引起的年内水文过程变化,已经对河流下游的城市供水和农牧业生产产生了影响.关键词:气候变化;径流响应;融雪补给;克兰河;阿尔泰山中图分类号:P339文献标识码:A0引言季节积雪是许多高山地区的主要水源,全球超过十亿的人口依赖于这些雪水,作为他们的水资源供给,用于家庭,农业和工业方面,包括在某些情况下用于发电[1].新疆水资源有80以上形成于盆地周围的中高山区,其中高山地区的冰川和积雪融水是河流的主要补给源,随着全球变化引起的高山寒区升温和降水变化在此反映敏感E.].在山地流域,较高的气温会使雨
4、/雪比率增大,春季融雪增强,降雪期间缩短导致更快,更早和更大的春季径流],气候变化引起高山寒区各种介质中的水循环变化.水循环作为气候系统中的重要成员,既受气候系统的制约,又对气候系统有反馈作用.气候变化影响区域的水文循环,通过气温影响高山冰雪储存和消融,影响陆地水汽耗散,改变降水时空分布及强度,易造成极端气候异常事件的发生_4].通过研究气候变化对水循环的影响,可以科学地认识陆一气间相互作用的尺度,强度和敏感性,了解气候变化对水资源供需的影响.2007年IPCC第四次评估报告明确指出[5],近100a(1906—2O05年)全球地表平均气温上升了0.74.C,已在大陆,区域等尺度
5、上观测到气候的多种长期变化,包括北极温度与冰的变化,降水量,风场等广泛变化.在亚洲北部和中部降水量显着增加,从1960年代以来,两半球中纬度西风在加强;至少从20世纪80年代以来,无论在陆地和海洋上空,还是在对流层上层,平均大气水汽含量都有所增加[5].这个最新报告显示,随着全球的升温,水文循环在加强,在高纬度和高山寒区表现的尤为明收稿日期:2007一lO一15;修订日期:2oo7-11—20基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2007CB411507);国家自然科学基金项目(40771047);中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2一YW一127)资助
6、作者简介:沈永平(1961一),男,陕西西安人,编审/研究员,1985年在中国科学院兰州冰川冻土研究所获硕士学位,目前主要从事寒区水文与全球变化研究及科技期刊编辑.E—mail:shenyl:l@lzb.ac.cn846冰川冻土29卷显.源于阿尔泰山的河流均有冰雪融水补给,山区的冰川与积雪融水和降雨径流,成为平原经济发展的主要水资源.但水资源丰枯变化受气候变化影响很大,山区冰雪融水对河水稳定起着重要作用,河源的冰雪融水的调剂和"保证"作用不可忽视.研究气候变化对寒区水循环及河流水文情势的影响不仅具有极大的科学意义,而且是把握新疆经济水资源命脉的使然.1流域概况克兰河发源于阿尔泰山
7、南坡(图1),源头与蒙古国交界,河流全长265km,由北向南穿过阿勒泰市区,经苛苛苏湖流入额尔齐斯河,属额尔齐斯河的一条支流.我们把从阿勒泰市以上的河流流域作为克兰河的上游,也即阿勒泰水文站以上流域.在距水文站以上10km左右河流分为东西二支:东支流是小克兰河,西支流是大克兰河,大克兰河是主源流,长约70km.在主源区分为阿克沙拉河和乌尔麦盖提河,沟的源头地乌尔麦盖堤大坂通蒙古国,两河汇合之后称为乌鲁木盖堤河,也即大克兰河.小克兰河处在山谷之中,两侧山势陡峭,坡度3O.～4O.,
