天山南北坡气象因子对出山口径流影响通径分析——以开都河和玛纳斯河流域为例

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1、ResourcesScience第34卷第4期2012年4月2012，34（4）：652-659Vol.34，No.4Apr.，2012文章编号：1007-7588（2012）04-0652-08天山南北坡气象因子对出山口径流影响通径分析——以开都河和玛纳斯河流域为例1，2，31，2，31，2，31，31，3李雪梅，张飞云，尚明，吉力力·阿不都外力，李兰海（1.中国科学院新疆生态与地理研究所，荒漠与绿洲生态国家重点实验室，乌鲁木齐830011；2.中国科学院研究生院,北京100049；3.中国科学院新疆生态与地理研究所，新疆水循环与

2、水利用自治区重点实验室，乌鲁木齐830011）摘要：基于开都河和玛纳斯河流域1950年代末以来的气象和水文资料，本文应用趋势分析、相关分析和通径分析等方法对比分析了近50年积温（>0°C）、降水量和径流深在年和季节尺度上的变化趋势以及日积温和降水对出山口日径流深的直接和间接影响。分析表明近50年玛纳斯河流域仅年积温和秋季积温显著增加，而开都河流域除冬季外其他季节积温和年积温均呈现显著增加趋势。除开都河流域冬季降水量有显著的增加趋势外，两流域年降水量和其他季节降水量变化均不显著。两流域出山口年径流深增加趋势显著。相关分析和通径分析显示

3、两流域日积温和日降水对出山口年、春季、夏季和秋季日径流深均有极显著直接影响。两流域日积温对年、春季和秋季日径流深的直接影响大于日降水。积温和降水是出山口径流产生的重要驱动因子，但积温的驱动能力要大于降水的驱动能力。关键词：积温；径流深；通径分析;玛纳斯河流域；开都河流域1ႄ࿽径流的形成具有重要的驱动作用。中山带以下降新疆位于中国西北地区，地处亚欧大陆腹地，水在春、夏、秋三季基本以雨水的形式降落，而在永北部为阿尔泰山，南部为昆仑山-阿尔金山，天山山久雪线以上的高山带以及冬季，降水则基本以冰雪脉横亘新疆中部，把新疆分隔成塔里木盆地与准噶

4、形式降落。降落的冰雪经过长时间的累积和演化，[7-8]尔盆地。四周高山环绕的盆地内水汽来源少，水资在高山地带形成现代冰川与永久性积雪。积雪源匮乏，山前以下的盆地内大部分地区年降水量在与冰川融水是源于天山南北坡诸多条河流出山口200mm以下，属于典型的干旱区[1]。天山的隆起对径流的重要组成部分。研究天山山区气象要素对大西洋、北冰洋气流的阻挡和抬升作用，为降水产径流的影响将为干旱区水资源合理利用提供科学[2]参考。生良好的条件，导致山区降水比较充沛。降水独特的时空分布特征对水资源形成有着十分重要的前人对新疆气候变化及其对径流影响进行了

5、[3-4]大量研究[9-12]。过去的研究主要侧重于单一气象因作用和影响。天山北坡平原年降水量为200mm左右，西段个别迎风坡可达1000mm以上，形成西子对径流影响的统计分析，而忽视了它们之间的相[5]互影响。高山带的冰川和融雪径流是由降水和温北荒漠中的湿岛，素有新疆“湿岛”之称。新疆65%的河流发源于此区域，其径流量占全疆总径流度同时影响的结果。气温的高低不但影响地表蒸量的54%[5-6]。干旱区内陆河流域山区降水对地表发和植被蒸腾，而且影响降水的形式和决定冰雪的收稿日期：2012-01-30；修订日期：2012-03-02基金

6、项目：中国科学院知识创新工程重要方向项目(编号：KZCX2-YW-334,KZCX2-YW-GJ04)；国家重点基础研究发展计划：“全球典型干旱半干旱地区年代尺度气候变化机理及其影响研究”（编号：2012CB956204）。作者简介：李雪梅，女，山东菏泽人，博士生，主要从事气候变化和水文水资源研究。E-mail:shuimingren@163.com通讯作者：李兰海，E-mail:lilh@ms.xjb.ac.cnhttp://www.resci.cn李雪梅等：天山南北坡气象因子对出山口径流影响通径分析6532012年4月[13][

7、14-17]融化速率及春汛发生的时间和强度。气温在拔3900m以上的高山和极高山地区为多年冰雪覆冬季基本处于0°C以下，春季三四月份开始回升，日盖区域，3200~3900m为高山垫状植被和地衣分布平均气温逐渐上升到0°C以上，秋末冬初又回落到区，2300~3200m为高山草甸，1650~2850m山区为云0°C以下。影响积雪冰川融化的是>0°C的气温，所杉林分布区，1000~1650m之间为山地草原。年均以一定时间段内的>0°C积温对于冰雪融水量起到气温和年降水量随海拔变化不同，在海拔3900m以决定性的作用。此外，气温的变化还影响

8、山区土壤上地区，年均温<-10°C，年降水量>500mm；在海拔的结冻和解冻过程，进而影响地表水的下渗和径流1000~1500m的低山带，年均温2~5°C，年降水量[18]形成过程。土壤结冻后，其渗透能力极小，冰雪融300~450mm