极端气候事件对玛纳斯河流域水资源的影响

本项目以新疆北疆为目标区，以玛纳斯河流域为靶区，通过野外实地调查观测和对历史气象、水文、树木年轮等资料的分析，借助卫星遥感和数值模式，利用数理统计分析中的趋势分析、相关分析、多元回归分析、小波分析、R/S分析以及极端气候指数等方法。分析近50年来北疆地区与气温、降水有关的极端气候事件的发生和长期变化规律，重点研究在全球变暖背景下，极端气候事件发生的频率和强度及时空分布特征；分析水资源的时空变化特点，探讨水资源空间分布的非均匀性、演变特征中的数量关系，阐明流域水资源的量变规律；从极端气候变化对冰雪消融过程的影响出发，分析山区极端温度场的分布特征，模拟冰雪消融动态过程，建立冰雪消融-径流模型，通过山区降水-径流观测，建立山区降水径流模型，揭示内陆河流极端气候变化在水资源转化中的作用及极端气候/水文事件对玛纳斯河流域水文特征的影响。

本项目主要以新疆为研究背景区，以玛纳斯河流域为靶区，通过野外实地调查观测和对历史气象、水文、社会经济等资料的收集，借助卫星遥感和数值模式，利用数理统计分析中的趋势分析、相关分析、多元回归分析、小波分析、突变分析以及极端气候指数等方法。分析了近50年来新疆极端气温和降水事件的时空变化特征，分析了玛纳斯河流域极端气候变化特征及其对径流量变化的影响，并分析了玛纳斯河流域山区冰川消融对极端气候变化的响应以及对玛纳斯河流域社会经济的影响。得到的主要结论有：（1）近50年来新疆极端冷事件变化整体上呈现出减少趋势，极端暖事件变化整体上呈现出显著上升趋势，且气候显著变暖，以低温天数减少最为显著，而且在空间分布中也存在明显的差异；（2）近50年来玛纳斯河流域极端暖事件（年极端最高气温、暖日指数、暖夜指数）均呈现出显著的上升趋势（P＜0.05），极端冷事件（年极端最低气温、冷日指数、冷夜指数）也呈现出上升趋势，近50年来玛纳斯河流域极端降水指数发生频次总体呈波动式上升趋势，说明极端降水事件是增加的；（3）近50年来，玛纳斯河流域洪水事件在90年代发生次数占到1960年以来洪水总次数的42.9%,而且主要在夏季，揭示玛纳斯河流域洪水频次的增多主要源于极端高温引发的冰雪融水增加以及极端降水偏多导致的；（4）流域 20世纪80年代以来的快速升温，促使冰川融水径流量迅速增大。冰川物质平衡主要呈负平衡状态：1960－1985年平均物质平衡值为-84.5mm.a-1，而1986－2000年增至-328.4mm.a-1 ，即较前段增大了2.8倍；相应的冰川融水径流也有大幅度增加，1960－1985年玛纳斯河流域山区冰川平均融水径流深为478.4mm.a-1，而1986－2001年则为836.6mm.a-1，较前期增加74.8%；（5）玛纳斯河径流在本世纪上中期因冰川消融转盛影响，径流一直比现今为高，到2050年，天山玛纳斯河流域冰川径流呈减少趋势，减少幅度相比于天山北坡其它流域为最小。