新疆未来将保持气温上升和降水增多趋势

2013年09月24日08:04   中国天气网 微博

  导读:新疆地处我国西北边陲,远离海洋,是典型的内陆干旱气候区,经济发展相对滞后,是气候变化影响的敏感和脆弱地区。目前,新疆正处于加速推进新型工业化、农牧业现代化、新型城镇化的关键时期,气候变化将使新疆面临更高的灾害风险和更加脆弱的发展环境。《新疆区域气候变化评估报告》分析了新疆区域的气候要素、天气气候事件及灾害变化事实,预估了区域温度、降水未来情景,评估了气候变化对新疆水资源、农业、生态、能源及人体健康等领域的可能影响。

  区域气候变化的科学基础

  依据树木年轮重建的新疆多个区域历史时期气候序列表明,1681年至2007年,北疆年平均气温大体经历了8个偏冷阶段和8个偏暖阶段,最冷阶段出现在1769年至1780年(5.4℃)和1909年至1918年(5.4℃),最暖阶段出现在1947年至1959年(6.6℃)和1895年至1908年(6.5℃)。20世纪70年代以来,温度上升趋势明显(图1)。

  图1:树木年轮重建的北疆1681年至2007年年平均气温(虚线表示年平均气温,粗线表示11年滑动平均值)(图片来源:中国气象报)

  气温的显著上升,以冬季变暖最为明显。新疆区域1971年至2000年的年平均气温为7.8℃,1961年至2010年的年平均气温升温速率约为0.32℃/10年(图2),高于全国和全球同期变化水平。四季平均气温均呈上升趋势,冬季升温趋势最明显,升温速率达0.45℃/10年。北疆东部和天山山区东部升温速率为0.6℃至0.8℃/10年,最为明显。年平均最低温度的上升速率是最高温度的两倍,日较差缩小。

  图2:新疆区域1961年至2010年年平均气温距平变化趋势(图片来源:中国气象报)

  降水量的增加以天山山区最为显著。新疆区域1971年至2000年年平均降水量为158.1毫米。1961年至2010年,新疆年降水量明显增加,增加速率为6.51%/10年(图3)。四季降水量呈现一致的增加趋势,夏季增加趋势最明显。空间分布上以天山山区降水量增加最为明显(图4)。

  图3:新疆区域1961年至2010年年降水量距平百分率变化趋势(图片来源:中国气象报)

  图4:新疆区域1961年至2010年年降水量变化趋势的空间分布(实心圆圈表示通过0.05信度检验)(图片来源:中国气象报)

  极端暖事件增加,冷事件减少。1961年至2010年,新疆暖昼事件和暖夜事件分别以3.58天/10年、6.75天/10年的速率增加;冷昼事件和冷夜事件分别以2.09天/10年、6.59天/10年的速率减少。年大于等于35℃高温日数呈显著增加趋势,年小于等于-20℃严寒日数呈显著减少趋势。

  极端强降水事件明显增加。1961年至2010年,新疆各站暴雨日数、暴雪日数、暴雨量、暴雪量均呈显著增加趋势。平均日最大降水量呈显著增加趋势,增加速率为0.84毫米/10年;极端降水事件呈增加趋势,增加速率为1.04天/10年。

  沙尘天气、冰雹、雷暴等发生频率明显减少。1961年至2010年,年大风、沙尘暴、扬沙和浮尘日数均呈显著减少趋势,减少速率分别为4.03天/10年、1.63天/10年、2.90天/10年、4.89天/10年;年冰雹日数、年雷暴日数呈显著减少趋势,减少速率分别为0.16天/10年、1.28天/10年;年雾日数增加趋势不显著。

  区域气候变化的原因

  新疆区域气候变化作为全球气候变化的一部分,受温室气体、区域内土地利用状况改变(包括城市化、农业灌溉等)、气溶胶的排放等人类活动的影响明显。山麓和绿洲区域土地利用状况改变,特别是大城市区域高强度的人类活动,可能对当地气温和降水变化造成不可忽视的影响。绿洲区域降水的增加可能和农业灌溉引起的局地水循环增强有关。城市区域气温上升与加强的城市热岛效应有关。同时,气候系统内部变化对新疆区域气候变化的影响也很明显。北大西洋涛动和北半球大气环流系统的低频振动也可能对区域气温变化产生一定影响。

  未来气候变化趋势预估

  未来百年地面气温将继续上升。根据树轮长时期气候序列统计预估结果,新疆北部及天山山区5月至8月温度在2012年至2017年以偏暖为主,在2018年至2030年为偏冷阶段。各模式预估新疆区域地面气温均进一步上升,增温幅度存在一定差异,但在各个时期都高于同期全国平均水平。与1971年至2000年相比,2051年至2060年可能增暖1.9℃至2.7℃,2091年至2100年将增暖2.7℃至4.2℃。

  未来百年降水可能进一步增加。根据树轮长时期气候序列统计预估结果,天山北坡西部地区2021年至2030年为自然气候波动的偏湿阶段,而东部地区2019年至2030年为自然气候波动的偏干阶段。整体上21世纪不同时期新疆地区平均降水呈现增加的趋势,21世纪中期年平均降水可能增加5%左右,到21世纪末可能增加10%左右。

  影响与适应对策

  水资源

  据观测,近30年以来,新疆出山口地表总径流量呈增加趋势,但存在明显的空间差异。区域变暖改变了新疆融雪补给河流的年内径流分布,北疆额尔齐斯河上游的各支流月最大流量提前,在一定程度上缓解了春旱;但南疆以冰川融水补给为主的河流在汛期径流增加幅度最大,增加了防洪压力。

  冰川退缩,融化速度加快。新疆是中国冰川规模最大和冰储量最多的地区。近50年来,新疆冰川消融加速,监测到的1800条冰川总面积缩小了11.7%。1990年之后,塔里木河流域河流径流量的增加约四分之三以上源于冰川退缩。

  各类洪水发生频次和强度上升。1957年至2006年,新疆洪水发生频次增多、灾害损失增加,极端洪水呈区域性增加趋势,南疆更加明显,20世纪90年代以来尤其显著。极端洪水事件多发,北疆塔城地区在2010年1月隆冬时节出现融雪型洪水。

  水汽净收入量和水汽转化率均无显著变化趋势。1961年至2010年,新疆每年平均分别有24421亿吨、23795亿吨水汽流入、流出,净水汽收入量626亿吨。1961年以来,新疆上空水汽总流入量、总流出量、水汽净收入量和水汽转化率的年际间变化幅度大,但变化趋势均不明显。

  未来新疆地表径流有所增加,但水资源供需矛盾依然突出。预估整个21世纪,新疆区域气温上升、降水增多的趋势将持续。新疆冰川融化加剧的趋势近期内仍将持续,冰川面积和厚度将继续减缩,同时,新疆冰川径流增多的趋势亦将持续。塔里木河流域的冬春季降水量增加、春夏季径流量增加。尽管未来水资源量会增加,由于经济社会发展,需水量持续上升,水资源短缺问题依然突出。未来极端水文事件发生频率可能增加。

  为适应气候变化对水资源的影响,新疆将加快山区水利枢纽工程建设,适应水资源管理。加强水利基础设施建设,尤其是山区水利枢纽工程建设;加快实施引水、节水工程,提高水资源利用效率;加强洪旱灾害变化规律和区域水资源利用布局研究;探索更长周期的水资源调蓄方法。

  建立健全覆盖区地县的综合防洪抗旱体系,降低洪水灾害的损失。建立洪水、旱情等监测预测及预警体系;建立气候预测、预估与水资源信息共享机制,为水资源的合理调配和布局提供技术支撑;加强中小河流山洪及地质灾害监测预警体系建设。

  加快空中水资源开发利用,缓解新疆突出的干旱问题。科学推进新疆山区人工增水中长期规划;实施阿尔泰山、天山、昆仑山三大山区的人工增水工程,建立以增水为目标的人工影响天气业务技术体系。【热点新闻】

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