阿力木阿巴斯毕业论文号 7号.docx

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阿力木阿巴斯毕业论文号7号

2012届本科毕业论文

题目:

新疆博尔塔拉河流域气候变化特征分析

学院：

地理科学与旅游学院

专业班级：

地理科学07-3班

学生姓名：

阿力木·阿巴斯

指导教师：

迪丽努尔·阿吉

答辩日期：

2012年5月12日

新疆师范大学

目录

摘要和研究背景2

1.绪论2

1.1资料2

1.2研究方法2

1.2研究目的3

2.研究区概况3

3.博尔塔拉河流域气温变化特征3

3.1流域平均最高气温变化3

3.2流域平均最低气温变化4

3.3流域极端气温月变化特征5

3.3.1流域平均最高气温月变化特征5

3.3.1流域平均最低气温月变化特征6

4.博尔塔拉河流域降水量变化特征7

4.1流域降水量年际变化特征7

4.2降水量月平均变化特征8

5.日照时数、风速和蒸散量的变化特征8

5.1平均日照时数9

5.2平均风速10

5.3潜在蒸散量11

6结果与讨论12

6.1结论12

6.2讨论12

参考文献12

致谢13

新疆博尔塔拉河流域气候变化特征分析

摘要：

采用气候变化趋势分析方法对博州地区所辖2个气象台站1959-1980年和2000-2008年的年平均气温、降水量和1961-2008年的日照时数,平均风速以及年潜在蒸散量和湿润指数等要素的变化趋势和变化特征进行了分析,结果表明:

1）这个30年之内博尔塔拉河流域年平均气温增高、降水量呈减少趋势,日照时数和年平均风速呈减少（小）的趋势；2）博尔塔拉河流域潜在蒸散量与年平均气温、日照时数和平均风速呈极显著的正相关关系,而与年降水量呈极显著的负相关关系,受其综合影响,潜在蒸散量呈减小趋势；3）综合气温、降水和湿润指数的变化特征,可以认为,博尔塔拉河流域气候在1959～1980年发生了暖干化；4）各气候要素和潜在蒸散量、湿润指数分别存在不同时间尺度的周期性变化。

关键词:

新疆博州地区；气候；变化趋势；潜在蒸散量；

研究背景

20世纪以来的全球变暖趋势已成为公认的事实,在全球气温趋于变暖的大背景下，不同地区的气候也发生了不同程度的变化，气温和降水作为研究气候的基本要素，已有很多学者进行了大量的研究。

研究发现,大部分地区气温呈上升趋势,在全球气候变暖的大背景下有必要详细分析博尔塔拉河流域气温和降水的变化特征,这对于了解该地气候背景,充分认识和利用气候资源具有重要意义。

1绪论

1.1　资料

选取博州境内的博乐、温泉两个气象站1959～1980年的平均最高气温、平均最低气温、降水量及1959～1980和2000～2008年的降水量、1961～2008年的平均风速、平均日照时数和潜在蒸散量资料,对气候要素的变化进行分析。

并将2站各要素序列的平均值代表近博尔塔拉河流域气候变化信息的时间序列。

1.2　研究方法

本文利用一元回归方程来描述气候要素的变化趋势,即y（t）=at+b,

（1）其中t为年序,a为线性方程的斜率,也就是气候要素的线性变化趋势和速率。

a为正（负）表示增加（减小）趋势,零表示无变化趋势,并将a×10年定义为气候倾向率,单位为℃/10年、mm/10年或h/10年等,b为常数,可通过最小二乘法求取。

1.3研究目的

进行该研究的主要目的是通过收集各气象站的关于年平均最高气温、年平均最低气温、年平均降水量等数据,并且对这些数据进行分析最终获取博尔塔拉河流域气候变化趋势的详细变化。

然而通过本次的分析结果给其他研究工作提供科学性研究基础。

2研究区概况

博尔塔拉河发源于阿拉套山与别珍套山交界处的洪别林达坂,尾闾为艾比湖,全长252km,流域面积约11367k²,地理位置介于东经79°53′～83°53′,北纬44°0′～45°23′,河流自西向东依次流经温泉县、博乐市和精河县。

流域南、西、北三面环山,向东呈喇叭口敞开,西南部是北天山西段,走向为北西-南东自西向东依次有别珍套山、察汗乌逊山、科古琴山和博罗科努山,山势较高,山脊线海拔3500～4500m；西北部是天山支脉阿拉套山,山脊线海拔3000m左右；东部与准噶尔平原西部相接。

河流源区发育有冰川255条,冰川面积181.04²,冰川融水比重达22.2%。

博尔塔拉河干流分别设有温泉、博乐2个水文站,较大支流大河沿子河设有沙尔托海水文站。

3　博尔塔拉河流域气温变化特征

3.1流域平均最高气温变化

虽然博尔塔拉河流域2站年平均气温差异明显,但其变化趋势基本一致。

线性趋势分析结果表明,1959-1980年之内,各站年平均最高气温分别以0.05（温泉）、0.1℃/（10年）的倾向率上升,明显大于近40年全国平均增温速率0.04℃/10年,这说明全球变暖的大背景和大尺度的天气、气候变化是影响该地区气温变化的主要因素。

图1很明显的表示1963年温泉站的年平均最高气温12℃,这是20年来折个气象站的最高年平均最高气温；1959年温泉平均最高气温是9.5℃、而1980是10.8℃,之差是1.3℃（见图1和图2）。

图1温泉站（1959-1980年）平均最高气温变化趋势

图2博乐站（1959-1980年）平均最高气温变化趋势

3.2流域平均最低气温变化

通过对从温泉气象站和博乐气象站获得的数据进行曲线来表达,我们可以看出博乐和温泉年平均最低气温从1959年到1980年的变化趋势。

两个曲线的波动是基本上互相符合的,但是也有一定的差异；1963年和1973年博乐站的年平均最低气温是0.8℃,这两年的年平均最低气温比其他年份较大。

1963年温泉的年平均最低气温是－1.1℃,从1974年开始逐渐增高了；到了1980年是0.9℃,是从1958年到1980年之间的最高值。

两个气象站的平准最低气温分别是0.48℃/10年（温泉站）、0.4℃/10年（博乐站）的倾向率上升（见图3,图4）。

图3温泉站（1959-1980年）平均最低气温变化趋势图

图4博乐站（1959-1980年）平均最低气温变化趋势

3.3流域极端气温月变化特征、

3.3.1流域平均最高气温月变化特征

博乐站和温泉站的最高气温集中在6、7和8月份,其中7月份最高；在1、2和12月份较低,其中1月份最低（见图5，图6）。

图5温泉站月平均最高气温变化趋势

图6博乐站月平均最高气温变化趋势

3.3.2流域平均最低气温月变化特征

图7温泉站月平均最低气温变化趋势

图8博乐站月平均最低气温变化趋势

博乐和温泉站的最低气温主要集中在1、2和12月份,其中1月份最低；在6、7和8月份气温较高。

4.博尔塔拉河流域降水量变化特征

4.1流域降水量年际变化特征

由图9和10可见,在博乐站1968年平均降水量78.8mm,1972年287.3mm；倾向率是-23.95℃/10年。

在博乐站1972年平均降水量比较高是288.5mm,在1968年比较低97.8mm；倾向率是-19.87℃/10年。

图9温泉站降水量年变化趋势

图10博乐站降水量年变化趋势

4.2降水量月平均变化特征

由图11和12可见,博尔塔拉河流域两个站的降水量月变化特征基本上相互相符合，但是也有一定的区别。

从图11可见温泉站的降水量主要集中在5、6、7、8四个月也就是集中在夏季。

从1959-1980年这个四个月的降水量站全年平均降水量的60%。

、

图11温泉站月平均降水量变化趋势

从图12可见,博乐站的降水量主要集中在5、6、7三个月1959～1980年这三个月的平均降水量是82.3mm,全年的是173.8mm；

图12博乐站月平均降水量变化趋势图

5.日照时数、风速和潜在蒸散量的变化特征

5.1平均日照时数

博尔塔拉河流域光照充足,全流域多年平均日照时数2673.6h。

线性趋势分析结果（图13）表明,近48年,博尔塔拉河流域各站年日照时数均分别以-57.689～-68.420h/（10年）的倾向率减少,见表2；1960和1970年代日照时数相对较多，为2780h左右；1980和1990年代减少明显,分别降至2650h和2573.9h，2001-2008年略有减少,为2567.2h（表1）。

图13近48年博尔塔拉河流域日照时数

表1　博尔塔拉河流域气候要素的年代际变化

时段

日照时数/h

风速/（m/s）

潜在蒸散量/mm

1961-1970年

2781.2

3.4

1256.1

1971-1980年

2774.6

3.0

1234.0

1981-1990年

2650.0

2.9

1209.6

1991-2000年

2573.9

2.4

1139.2

2001-2008年

2567.2

2.4

1144.5

1961-2008年

2673.6

2.8

1198.9

5.2平均风速

博尔塔拉河流域各站风速差异明显，博乐和温泉站风速相对较小,分别为1.7～2.2m/s,但其变化趋势基本一致。

线性趋势分析（表2）表明,近48年,各站年平均风速分别以-0.213～-0.313（m/s）/10年的倾向率减小。

48年里博尔塔拉河流域年平均风速已减小了1.3m/s图7。

从近48年博尔塔拉河流域年平均风速的年代际变化（表2）可知,1960年代最大,为3.4m/s，1970年代降至3.0m/s,1980年代为2.9m/s,1990年代风速减小明显,降至2.4m/s,2001-2008年平均仍稳定在2.4m/s（见图14）。

图14近48年博尔塔拉河流域平均风速曲线图

表2近48年博尔塔拉河流域两个站各气候要素变化倾向率

气候要素

类别

博乐

温泉

日照时数

48年平均/h

倾向率/（h/10年）

2745.1

-68.194

2746.6

-58.470

风速

48年平均/（（m/s）/10年）

倾向率/（（m/s）/10年）

1.7

-0.231

2.2

-0.313

潜在蒸散量

48年平均/mm

倾向率/（mm/10年

1013.4

-20.620

973.8

-32.536

5.3潜在蒸散量

博尔塔拉流域各站年潜在蒸散量均分别以31.978mm/10年的倾向率减小。

统计分析博尔塔拉河流域2站1961～2008年的潜在蒸散量与同期年平均气温、降水量、日照时数、平均风速、空气相对湿度等要素的相关关系,可以发现,潜在蒸散量与年平均气温、日照时数和平均风速分别以0.6486、0.8308和0.9615的相关系数呈极显著（α=0.001）的正相关关系,与年降水量以-0.5276的相关系数呈极显著的负相关关系而与其它要素的相关性不显著。

这说明，影响潜在蒸散量变化的气候因素是复杂多样的。

近48年,尽管博尔塔拉河流域平均气温呈上升趋势,但由于风速、日照时数减小对潜在蒸散的减少作用补偿了气温升高的影响，导致潜在蒸散量总体呈极显著的减小趋势。

从近48年博尔塔拉河流域年潜在蒸散量的年代际变化情况（表2）来看,其变化总体呈逐年代递减之势,1960、1970、1980和1990年代的潜在蒸散量分别为1256.1、1234、1209.6mm和1139.2mm,但2001-2008年平均较1990年代略增,为1495.2mm,48年平均年潜在蒸散量为1198.9mm（见图15）。

图15近48年博尔塔拉河流域潜在蒸散量

6结论与讨论

6.1结论

1）1959～1980年,在温泉和博乐站平均最高气温分别为0.05℃/10年、0.1℃/10年的线性倾向率上升,平均最低气温分别为0.48mm/10年、0.4mm/10年的倾向率升高；降水量分别为23.95mm/10年、19.87mm/10年的倾向率减少。

可见,1959～1980年气温具有升高趋势,降水量具有降低趋势。

2）博尔塔拉河流域两个站的降水量月变化特征基本上相互相符合,但是也有一定的区别。

温泉站的降水量主要集中在5、6、7、8四个月也就是集中在夏季。

从1959-1980年这个四个月的降水量站全年平均降水量的60%；博乐站的降水量主要集中在5、6、7三个月1959～1980年这三个月的平均降水量是82.3mm，全年的是173.8mm。

3）1961～2008年日照时数以63.191h/10年的倾向率减少,年平均风速以0.268m/s/10年的倾向率减小,潜在蒸散量以31.978mm/10年的倾向率减小。

综合各气候要素的变化特征,可以认定,在全球变暖背景下,博尔塔拉河流域气候总体呈现较明显的“暖干化”变化。

6.2讨论

1）本文分析结果表明,近年来博尔塔拉河流域气候呈较明显的“暖干化”趋势，但是研究区域和研究时段不同所致各地气候变化具有区域性特征。

2）博尔塔拉河流域气候的“暖干化”变化有利也有弊：

一方面气候变暖使农业热量资源更加丰富,作物生长季延长,有利于农业复种指数和作物品种熟性的提高,增加农产品产量和农业经济效益；另一方,气候变暖将导致干热风和高温热害等高温型农业气象灾害发生的频次增加，对喜凉作物将产生不利影响。

参考文献

[1]杨勇，普宗朝，张山清，沙拉木.近48年新疆博州地区气候变化趋势的分析.石河子大学学报（自然科学版）,28（4）。

[2]高明.博尔塔拉河流域气温、降水变化特征分析.水利科技与经济,17（5）。

[3]辛渝,张广兴,杨修群,张新,博力健,王美玉.新疆博州地区降水时空分布特征及典型旱涝年.中国沙漠,27（4）。

[4]张家宝,史玉光.新疆气候变化及短期气候预测研究[M].北京：

气象出版社,2002

[5]潘娅婷.博尔塔拉河流域树轮研究与气候重建，2006年5月。

[6]刘敏香李永慧.水利工程投标报价编制技巧浅谈[J].治黄科技信息,2008（3）：

13-14.

[7]陈隆勋,朱文琴,王文,等.中国近45年来气候变化的研究[J].气象学报,l998,56（3）：

257-271.

致谢

在本论文的的写作过程中,我的导师迪丽努尔.阿吉老师倾注了大量的心血,从选题到开题，从写作提纲,到写作论文,一遍又一遍地指出每稿中的具体问题,严格把关,循循善修,在此我表示衷心感谢。

同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。

最后,我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅,评议和参与本人论文答辩的各位老师表示感谢。