三峡水库对长江流域降水的影响

三峡水库对长江流域降水的影响

摘要：三峡水库库容积大，水库的蓄水，必将改变库区的大气性质，并通过库区的峡谷效应和温室效应影响到长江中下游正常的的大气环流，打破原有的大气环流模式，并由此导致长江中下游地区降水时空发生改变。

关键词：三峡水库；长江流域；降水；影响机制

1 引言

三峡水库全长600余千米，水面平均宽度1.1千米，总面积1084平方千米，总库容393亿立方米，其中防洪库容221.5亿立方米。水库蓄水后，水域面积扩大，水的蒸发量上升，库区日夜温差缩小，改变库区的气候环境，尤其是局地大气环流。长江地区在地质历史时期到现在，已形成了整体的大气环流形式。现在由于三峡水库的建设，尤其是其所处的位置及地形特征的特殊性，正打破着长江流域的大气环流，进而影响到该地区的气候降水的变化。

2 长江流域降水特征

长江源头至宜宾段地区大部分海拔在3000米以上，降水受季风影响微弱。本文的长江流域主要指四川盆地和长江中下游两部分。长江流域降水受季风和海陆影响显著，降水集中在夏季。

长江流域降水受中国地形大势及西南季风、东南季风、西太副高北方冷空气共同影响呈现出以下特征。

受西太副高的进退影响，长江中下游地区的降水呈现出明显的季节性规律长江中下游从3月开始受南来暖湿气流影响，降水频度增加，进入春雨区，大部分地区春雨在5月下旬结束。5月末到6月初，夏季风开始影响本区，在该地形成梅雨，7月份梅雨结束。梅雨期是本区降水的集中期，降水量达200mm以上。7月下旬到8月中旬受副高控制，形成伏旱。初秋，夏季风南撤，形成30天左右的秋雨期。此后，天气转为秋高气爽

四川盆地年降水量1000-1300毫米，盆地边缘山地降水十分充沛。但冬干、春旱、夏涝、秋绵雨，年内分配不均，70-75%的雨量集中于6～10月。最大日降水量可达300-500毫米。

3 三峡水库对长江流域降水的影响

三峡水库的修建蓄水，改变了库区的大气循环，并通过峡谷效应和温室效应两种机制，进而影响到长江流域长期以来固有的大气循环，而长江流域降水受季风性大气环流影响显著，所以对长江流域降水季节分配产生了重要影响。

3.1 峡谷效应

3.1.1 影响机制

三峡水库上游为高山封闭的四川盆地，空气流动性差；下游为与海洋相连的长江中下游平原，空气流动性好。两地地表热力也不平衡，一般来说四川盆地常年气温要比长江中下游平原高，空气受热膨胀上升，气压减小，两地间因气压差而发生空气对流，长江中下游平原的气流通过三峡这一唯一通道，自东向西流向四川盆地。

在三峡水库，因为水的比热大，地表温度与水面温度相差很大。夏天，地表温度可达五

六十度，而水面温度一般不会超过气温。三峡工程蓄水后大面积水体替代陆地，地表热力会发生很大的变化：冬季水温比气温高，在水气热交换过程中，空气受热膨胀，气压降低，阻力减小，会加快狭管内的空气流动；夏季水温比气温低，在水气热交换过程中，空气受冷收缩，气压增大，会阻碍狭管内的空气流动，形成狭管阻流现象。这就是三峡的峡谷效应。3.1.2 影响

三峡的峡谷效应长江流域大气环流的作用和气候的影响具有以下特征

在水气顺温差（水温高于气温）期主要为冬春季，在三峡的狭管对流效应作用下，狭管内自东向西空气流速加快，引起的结果如下：

①在上游被加强的入川空气上升后对西北冷气流和西南暖湿气流形成一定的排斥作用，不利于西南暖湿气流和西北冷气流冷暖交汇，这样会加剧上游干旱天气的发生。这与上游近年的冬春干旱天气日趋严重并连续发生了川渝、西南等冬春特大干旱天气相符合。

②在下游对东南太平洋暖湿气流和北方冷空气形成吸合作用，有利于太平洋暖湿气流和北方冷空气冷暖交汇增加雨雪天气。事实上近年南方冬春雨雪天气显著增多。

在水气逆温差期主要为夏秋季，由于发生狭管阻流现象，减缓了三峡空气的输送，其结果如下：

①在上游斥力减小将有利于西北冷气流和西南暖湿气流冷暖交汇，雨水会增多，并且越是边际地区斥力越小雨水增加越多。事实上，近年上游夏季雨水有增多趋势。

②在下游会减弱对东南太平洋暖湿气流和北方冷空气的吸合作用，雨水会减少，而且其影响程度呈现从三峡口由近到远逐步减弱，雨水会偏向长江口、长江流域边际地区转移。这与近年两湖流域雨水偏少，梅雨季节提前并缩短，并发生长江中下游严重旱灾，华南雨水增加相吻合。

3.2 温室效应

3.2.1 影响机制

三峡水库修建后，在四川盆地的东部形成一个巨大的水体，在蓄水期，大坝的高度达到175米，日常蓄水达到135米，由于受太阳辐射影响，上下层水温明显存在差异，上层水热，下层水冷，而大坝排出的又是中下层水，相当于排出冷水，留住热水。随着时间的延长，在四川盆地留存大量的太阳辐射，热量使得水库的水温增加，水汽大量蒸发，而水汽的温室效应作用是CO2的数倍所以三峡库区温度较高，大气受热膨胀上升，在近地面形成低压。

正常情况下，西太副高在7、8月份覆盖我国东部地区。三峡地区出现的这个新的低压系统，在4-8月份，会吸引西太副高的西进，使其西进时间提前，从而阻止了夏季风向北移。冬季，我国东部基本受蒙古西伯利亚高压的控制，四川地区出现的低压区同样会加大对西伯利亚高压的吸引，并且改变部分方向，由原来的西北向东南地区转向更加偏南方，使其实势力更强，会使得冬季的降雪带南移。

3.2.2 影响

夏季风不能按照正常的6月左右到达长江中下游地区，形成梅雨。而是出现晴朗干燥的天气，而雨带徘徊在两广地区，长江中下游和上游地区发生干旱的频率大大增加。原来冬季降雪带主要在湖南，江西的北部和湖北南部，现在雪带会南移到达南岭地区，长江流域地区的雨雪会增加。

4 思考与讨论

三峡水库建成时间还不算长，目前长江流域的大气环流正在发生改变中，变数很大，随着时间的推移，水库库区气候由改变趋向改变后的稳定，长江流域的大气环流会因为库区气候的稳定而迫使发生较大幅度的改变，具体最总改变结果如何大趋势是有的，但会和目前的