三峡水库蓄水对局地气候影响及其机理研究

长江三峡长约600公里，2003年三峡大坝建成，水库蓄水。近几年库区邻近地区多发极端天气气候事件，三峡气候问题成为社会关注焦点。国家气候中心适时对库区进行常规和加密气象观测，并在不同蓄水期开展典型地段气象观测，获取了大量一手资料。本项目拟从不同阶段观测资料入手，分析三峡水库坝区、峡谷区、丘陵区等气象要素随高度变化规律，研究库区小气候变化特征；结合库区气象站迁站同期监测数据，均一化订正观测资料，统计分析库区主要气象要素时空分布特征及演变趋势，揭示大坝建成前后库区气候可能变化；利用WRF数值模式进行库区气候模拟和改变水体面积的敏感性数值试验，研究区域中小尺度环流变化和水热收支变化，分析下垫面改变的影响机理；结合观测事实分析结果揭示库区蓄水对局地气候影响和蓄水后局地气候变化的驱动机制，为解释三峡工程对局地气候的可能影响提供科学依据，为其他大型水利工程建设对气候和环境影响研究提供参考。

三峡工程地处四川盆地与长江中下游平原的结合部，跨越鄂中山区峡谷及川东岭谷地带，当蓄水位高程为175米时，三峡水库水体面积增加约632平方公里，形成一个长600多公里，宽1-2公里，总面积达1084平方公里的人工湖泊。三峡水库建成蓄水后，由于水体面积大幅增加，改变原有下垫面状况和土地利用类型，常年水面面积将大大增加，水体效应将更加明显；另一方面，由于库区水位上升，地形的影响将相对减弱。这些改变将不同程度地影响到局地气候和生态环境的变化。.本报告主要内容包括如下五个方面：.（1）三峡库区主要气象要素资料质量控制：项目收集和整理了三峡库区台站元数据信息，通过元数据选取没有迁站或水平迁站（海拔高度无变化）的台站作为备选参考台站。通过Rhtest均一化检验方法和二相回归法对目标序列与参考序列的差值序列进行检验。选取典型站完成了站址观测资料序列区域一致性分析。.（2） 三峡库区气候背景分析：系统地分析了三峡库区及长江流域基本气候特征、气候变化事实，揭示了三峡库区旱涝演变特征，气温、降水以及主要气象灾害的变化与长江上游东部变化趋势基本一致的规律，并且对形成三峡库区及长江流域气候演变的主要因素进行了研究探讨。.（3）三峡库区气候效应分析：通过气象观测资料分析、卫星遥感反演和数值模式模拟等手段，对比分析了三峡水库蓄水前后库区及其附近地区气象要素变化情况，揭示三峡库区气候效应。分析结果显示三峡水库蓄水对库区气温变化的影响并不显著。蓄水后库区大部分地区年降水量均有不同程度的减少，且库区东段比西段减少明显，但降水分布没有明显变化。.（4）库区典型剖面气候特征分析：开展了三峡库区蓄水期、汛期不同水位条件下三峡坝区宜昌铁塔气象要素特征分析。同一天气状况下同一蓄水时段内，剖面北岸气温垂直递减率大于南岸；晴天时，汛期气温垂直递减率大于蓄水期；阴天时，蓄水期气温垂直递减率大于蓄水前；汛期，晴天气温垂直递减率大于阴天；蓄水期，阴天气温垂直递减率大于晴天。.（5）三峡水库水汽收支分析：对三峡库区及长江流气候有显著影响的大气环流和外强迫因子在不同时间尺度上的变异共同影响着三峡及长江流域地区的旱涝灾害的发生发展。大气环流的变化与水汽输送密切相关。三峡库区的水汽输送通道和净收支存在明显的季节差异，库区水汽总体为净收入，2003年后库区水汽净收入明显增加。