暖湿化背景下南北疆水分收支平衡变化的差异研究

【作者】 郑子彦； 马柱国； 李明星；

【机构】 中国科学院大气物理研究所东亚区域气候-环境重点实验室；

【摘要】 在全球变暖的影响下,新疆地区在20世纪下半叶经历了水循环加快、降水和气温增加的暖湿化过程。由于新疆地域广阔,地形地貌极其复杂,使得暖湿化背景下水分收支平衡有着不同的区域性特征。本研究基于新疆地区94个观测站点建立陆面模式大气驱动场,利用陆面模式CLM3.5,对1951—2000年新疆地区的陆面水文循环进行模拟研究。并利用GIS技术提取天山山脊分水岭,严格划分南北疆的界限,分析暖湿化背景下南北疆水分收支平衡变化的特点和差异。结果表明:在1951—2000年,尤其是20世纪80年代中后期气候转型后,新疆的降水、实际蒸散发和径流深均有显著的增多,但降水增长率北疆高于南疆,而蒸散发增长率南疆高于北疆,两者水资源量的差距加大。北疆径流增大显著,南疆则增幅不明显。两者水储量变化没有明显的趋势变化,仅表现为北疆在气候转型后的年际变化增大。南北疆的土壤湿度均有增大的趋势,北疆土壤增湿更迅速;对气候变化的响应方面,北疆大于南疆,浅层大于深层。南北疆的地下水位变化趋势截然相反,北疆的地下水位呈现不断变浅的趋势,并对1987年的气候转型有极为明显的响应,而南疆的地下水位则有缓慢变深的趋势,并未受气候转型的影响。这说明尽管经历了显著的暖湿化过程,但从结果来看,北疆的变湿较为明显,但其水储量并未增多;南疆受暖湿化影响则相对较弱,结合地下水埋深的结果可知,其严酷的水资源状况并未由于气候变化得到根本性的改善。更多还原