黄河上游水源补给区气候变化及对水资源的影响（李国军 李晓媛 王振国 张胜智）

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1、黄河上游水源补给区气候变化及对水资源的影响（李国军李晓媛王振国张胜智）　　摘要：应用黄河上游重要水源补给区玛曲县气温、降水资料分析得出：气温年际变化呈上升趋势，降水量年际变化呈下降趋势。气候变化导致可能蒸发量增加，可利用水资源量减少。水资源量多项式拟合变化趋势呈2谷1峰波动型，枯水期年际变化的时间尺度成倍延长。 　　关键词：玛曲；气候变化；可利用水资源量；水源补给区 中图分类号：P467文献标识码：A 引言 　　玛曲县位于青藏高原东部边缘，站点海拔高度3471．4m，地理坐标34°00′N，102°05′E，属大陆性寒冷湿润气候。黄河自玛曲县西南进入甘南，流向东南经

2、西北出境，形成黄河首曲，独特的地理环境孕育了大面积的草地和湿地生态系统，是黄河上游重要的生态屏障和水源补给区[1-3]。玛曲黄河干流在甘南境内流程433km，流域面积1．02×104km2，入境径流量38．91×108m3，出境流量147×108m3，黄河的水量在玛曲段的径流量增加108．1×108m3，占黄河源区总径流量184．13×108m3的58．7％[2]，甘南境内补给黄河的水量达45％[1]。玛曲县气候的变化呈现出气温升高，降水量减少的特点[1、4-5]，特别是20世纪80年代以来，表现出十分显著的气候暖干化趋势[6]；玛曲县气候变化导致蒸发量增加[1、4

3、、5-6]，冻土变浅[4]，甘南境内补给黄河的水量减少了15％左右[2]，年产流量急剧减少[4]，黄河下游断流[1-2]，水资源锐减[5]，引起生态恶化[2、4-5]。本文从不同角度分析了玛曲县气候变化对水资源的影响，进一步说明年产流量急剧减少及水资源锐减，与气候变化导致的可利用水资源量的急剧减少，枯水期年际变化的时间尺度成倍延长有关。 1．1资料 　　选取1967年1月至XX年12月玛曲站平均气温，平均最高、最低气温，降水量资料，1996年4月至2000年9月、2001年4～11月、2002年3～11月、2003年2月至XX年11月玛曲站土壤含水量资料。季节划分：

4、冷季为牧草枯黄期1～3月、10～12月，暖季为牧草生长期4～9月，以下均同此。 1．2方法 (1)气候倾向率 　　用一次线性方程可以定量描述气候倾向率，即y(t)=ao+a1t，dy(t)／dt=a1为趋势变化率方程，a1·10为气候倾向率，单位为0C／10a或mm／10a。方程中的系数用最小二乘法确定。 (2)时间序列方差周期分析[7] 　　此方法对气象要素年代际的分析与多项式拟合分析有较好的一致性。 (3)XX浩一郎陆面蒸发经验公式[8] 　　(4)其它方法有滑动t检验[9]，气温绝对变率、降水变化熵[10]等统计方法。 2气候变化特征 2．1气温变化特征(图1

5、) 　　玛曲县历年平均气温1．5℃，历年平均最高气温8．9℃，历年平均最低气温-4．6℃；极端最高气温30．4℃，出现在2000年，极端最低气温-29．6℃，出现在1971年。历年冷季平均气温-4．6℃，与历年平均最低气温相当；历年暖季平均气温7．6℃，比历年平均最高气温偏低1．3℃。年平均气温、暖季和冷季平均气温年际变化呈上升趋势，气候倾向率分别为0．31℃／10a，0．29℃／10a，0．31℃／10a，增温趋势显著，冷季增温趋势高于暖季。方差分析，年平均气温有16a年代际变化周期，方差比通过信度α=0．05的F检验。1967～1983年平均气温1．1℃，比历年

6、平均气温偏低0．4℃，为偏冷期。1984～2000年平均气温1．6℃，比历年平均气温偏高0．1℃，为缓升期，比偏冷期平均气温偏高0．5℃。2001～XX年平均气温2．3℃，比历年平均气温偏高0．8℃，为偏暖期，比缓升期平均气温偏高0．7oC，比偏冷期平均气温偏高1．2℃。滑动t检验分析，1997年为突变年，1997～1998年气温突升1．6℃，1997年以后气温显著升高，与文献[11]对整个甘南地区突变时间分析结果相比出现滞后，说明高海拔寒冷阴湿区具有延迟气候突变能力的特征。 2．2降水变化特征(图2) 　　玛曲县历年平均降水量599．3mm，年最大降水量809．7

7、mm，出现在1981年，年最少降水量448．4mm，出现在1996年。历年冷季平均降水量75．2mm，占全年降水量的12．5％，历年暖季平均降水量524．1mln，占全年降水量的87．5％。年降水量、暖季和冷季降水量年际变化呈下降趋势，气候倾向率分另4为-6．95mm／lOa，-6．62mm／lOa，-0．33mm／lOa，年与暖季降水量下降趋势明显，冷季下降趋势弱。方差分析，年降水量有8a的年际变化周期，11a和14a的年代际变化周期，方差比均通过信度α=0．10的F检验。1967～1981年，1989-2003年2个时期降水量峰值相差14a，在2个14a之间