丹江口库区气候变化及对生态环境的影响

2 库区气温的年际变化及影响
2. 1 近 30 年气温变化总趋势 对淅川、 西峡、 内乡和 邓州 4 站近 30 年气 候资 料统计 分
收稿日期 : 2006 - 05- 26
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河南气象
2006 年第 4 期
虫在春、 夏、 秋 3 季繁衍 的代数 增加 , 加剧病 虫害的 流行和 杂 草蔓延 , 致使农药和化肥的使用量加大 , 未经作物吸收利用的 农药、 化肥通过地表径流、 地下 渗透等 方式进 入库区 水体 , 在 一定程度上加剧了水 体的污染。
候特点呈连续干旱和Baidu Nhomakorabea续雨涝的变化趋势。
3 库区降水的年际变化及影响
3. 1 降水的年际变化趋势 气象观测资料表 明 , 在 过去的 近 30 年中 , 丹江 口库区 水 源地的 4 个县 ( 市 ) 的年平均降水 量变化趋 势不显著 , 年 降水 量主要表现出明显 的年际 变化。另外 , 降 水量的季 节分布 不 均匀 , 夏季是全 年降 水量 最多 的季 节 , 一般 占全 年降 水量 的 43% ~ 54% , 而冬季的降水量仅占 全年的 3% ~ 7% 。 从降水的季 节分 布及 年降 水量 的逐 年 变化 ( 图 1) 可 看 出 , 1974~ 1986 年间 , 春 季降 水量 的变 化与 夏季 及年 降水 量 的变化明显呈正相关 , 而近 20 年春季与夏季及全年降水 量的 变化却明显呈负相关 ; 相反 , 秋季降水量 变化基本与全年及夏 季降水量的变化呈正相关。这也从另一 个侧面说明了近年来 秋雨增多、 春旱频发的变化趋势。 图 2 1994~ 2003 年淅川各月分级降水 5 点滑动平均图 3 . 3 降水的时空分布特征 根据库区水源地区域内水文站 32 个雨量 点近 30 年的 实 测降雨资料 , 南部年平均降雨量为 750 mm, 北部降雨量为 950 mm, 自邓州、 内乡、 淅川 到西 峡 , 由南向 北逐 渐增 加。从地 域 上是北部山区降雨量偏多 , 南部、 东南部及丘陵垄岗地区降 水 偏少。根据近 30 年日降水量 > 25 mm 和 50 mm 降 雨日数 的 统计结果 , 近 10 年来强降 雨日数较 前期增 幅明显 , 西 北部 山 区西峡、 淅川、 内乡的暴雨日数明显多于邓州。 3 . 4 降水变化对库区水资源及生态 环境的影响 由以上分析可知 , 库区水源地近 30 年来降水量的变化 有 以下特征 : 一是降水量年际 变化大 , 降水 的季节 分布不 均匀 , 近 10 年来呈现连续干旱和持续雨涝 的降水气候特点 ; 二是 降 水的时空分布不均 , 中雨以 上强度 的降雨 逐渐增 多。降水 的 这种变化趋势对库区水源地的影响表现在以下几个 方面。 第一 , 季节性的旱涝不均 直接影响 着水库 的调度 和库 容 水量 , 特别是汛期 强降雨造成水库水位猛涨 , 影响水库的运 行 安全。另外 , 库区 流域水系发 达 , 河 流众多 , 大 部分小 河道 都 属于季节性河流 , 汛期洪水陡涨陡落 , 旱季则枯水甚至断流。 图 1 1974~ 2003 年淅川年 、 季降水量变化曲线 3. 2 月分级降水 5点滑 动平均分析 对降水量做年时 间序列分 析 , 不 能只限 于年变 化的周 期 分析上 , 为了定量地说明近 30 年来丹江口库区水源地气 候的 旱涝趋势变化 , 利用淅川县月降水量资料 , 把每年每个月降水 量与当月平均降水量 作比较 , 分成了 5 个级别 : 距 平 - 60% 以 下为 1 级 , - 60 % ~ - 20% 为 2 级 , - 20% ~ 20% 为 3 级 , 20% ~ 60% 为 4 级 , 60% 以上为 5 级。 淅川各月分 级 降 水 5 点滑 动 平 均 图 ( 图 2 ) 上 显示 , 从 1996 年开始呈现出明显峰谷形势 , 说明从 1996 年起 , 降水气 第二 , 库区周边地区以浅 山丘陵 为主 , 地形破 碎复 杂 , 坡 度陡 , 植 被覆盖率较低 , 枝叶截留 及根系 固土保 水能力 减退 , 对降雨冲击的抵抗力较弱 , 极易形成水土流失。特别是汛期 , 暴雨集中 , 强度大 , 历时 短 , 入 渗有限 , 容易 冲刷侵 蚀地 表 , 引 起大面积水土流失 , 水土流失使沙尘及附着在土壤上的农药、 化肥残留得以 汇入 地表 径流 , 流 入库 区 , 造成 库区 悬浮 物 和 氮、 磷超 标 , 对库区水质影响较大。 第三 , 近年来水利工程、 矿业开 发、 劈 山修 路等人 类社 会 活动的加剧 , 使部 分地区的自然地质条件恶化 , 遇到暴雨或 局 地性强降水时很容易诱发崩塌、 泥石流等各种地质灾害 , 给 丹 江口库区水源地的水质造成不利影响。
引
言
丹江口库区及上 游流域为 南水北 调中线 工程的 水源地 ,
析发现 , 库区水源 地年平均气温呈逐年递增趋势 , 年平均气 温 一般在 14. 5~ 15. 5 之间 , 从 1994 年 以来 的近 10 年 中 , 增 温趋势更为明显 , 这与全球增暖的大气候背景一致。 2 . 2 年平均和季平均气温的阶段性 变化 将近 30年的气温变化分成 3 个阶段 , 即每 10 年为一个阶 段 , 以淅川为例 , 分别对年平 均气温和季平均气 温资料进 行了 统计分析 ( 见附表 ) 。从附表中可看出淅川县近 30 年来的气温 变化 : 20世纪 70 年代初到 80 年代初的年平均气温接近于平均 值 ; 80 年代初到 90 年代初气温略有下降 ; 从 90 年代初至 21 世 纪初的 10年间 , 较前两个阶 段增温明显 , 特别冬、 春季节 与前 10 年相比 , 增温幅度 分别达 1. 00 和 1. 12 , 冬 季气温的 距 平也由 - 0 . 20、- 0. 40 转为 0. 60 。因 此, 从 整体 气温变 化 看 , 冬、 春季节气温的升高在近年来气候变暖中贡献较大。 附表 1974~ 2003年淅 川年 、 季各时段平均气温统计
1 丹江口库区气候概况
丹江口库区水源 地位于南 阳盆地 西部 , 由于受 山区地 形 等因素影响 , 局地小气 候明显。年 平均气 温 15. 7 , 年较 差 25. 3 , 最冷月为 1 月 , 月平均气温 2 . 0~ 2. 5 , 极端最 低气 温 - 16. 5 。最热月为 7 月 , 月 平均气温 27 . 3~ 27. 7 , 极 端最高气温 41 . 0 。冬 夏季时 间较长 , 冬天 长达 4 个月 , 夏 季近 4 个月 , 春秋季为过渡时间 , 分别只有 2 个月左 右。库区 水源地 ( 以南水北 调中 线工程 渠首 所在地 淅川 县为例 ) 全 年 日平均气温 稳定通过 5 的持续 日数 281 . 7 天 , 库区内 植物 生长期长 , 日照时数为 1851. 7 h, 光热资源丰富。这种气候条 件十分有利于植物生长 , 也是库区周围森林资源丰富、 植物种 类繁多、 生长茂盛的原因之一。
2 . 3 气温的变化对库区水资源及生 态环境的影响 以上分析得出 , 近 30 年来库区水源地年平均气温呈明 显 的增温趋势 , 特别是从 20 世纪 90 年代 初至 21 世纪 初的 10 年中增温明显 , 冬、 春季节的增温贡献较大。这种气温变化 趋 势可能会对库区水源地的水资源造成以下影响。 第一 , 库区水 源地气候变暖将导致地表径流、 旱涝灾害 频 率和一些地区的水质等 发生变 化 , 特 别是水 资源供 需矛盾 将 更为突出。库区水源地的气候变暖将使库区上游及周边入 库 的径流减少 , 蒸发增大 , 直接影响水库水量。 第二 , 水温的 升高 , 会促进水中污染物的沉淀和废弃物 分 解 , 从而 使库区水源地的水质下降。 第三 , 库区水源地是农业 主产区 , 种植 业占主 导地 位 , 气 候变暖后 , 特别是 冬、 春季节气温的升高会使土壤有机质的 微 生物分解加快 , 造成地力下降 , 直接影响农作物产量 ; 另外 , 昆
Abstract : B asing on cli m ate data during 1974~ 2003 , the paper ana lyses the cli m ate change of the riv erhead o f Danjiangkou . The resu lts ind ic ate th e m ean annual tem perature is in creasing obv io usly , espec ially in recent 10 years. The in terannua l change o f precipitation is increasin g . T he season distribution show s that au tum n rain and spring drought happen frequently ; and continuous drough t and flood occur frequently since 1996 . T here is m ore rain and ra in days in th e north part o f the reservo ir area than in th e south and east- south par. t The c li m ate change w ill affect w ater resource and ecolog ical env iron m en. t K ey W ords : South- to- N orth w ater transfers ; R iverhead ; E cological env iron m en; t C li m ate change 河南气象 2006 年第 4期 ! 43!
特征气温 全 春 夏 秋 冬 年 季 季 季 季 1974~ 1983 年 均温 距平 15 . 77 16 . 13 26 . 84 16 . 23 3 . 86 0 . 01 0 . 15 0 . 12 - 0 . 01 - 0 . 20 1984~ 1993 年 均温 距平 15 . 38 16 . 05 26 . 44 16 . 05 3 . 66 - 0 . 38 - 0 . 64 - 0 . 28 - 0 . 19 - 0 . 40 1994~ 2003 年 均温 距平 16 . 13 16 . 46 26 . 87 16 . 45 4 . 66 0 . 37 0 . 48 0 . 15 0 . 21 0 . 60
包括 汉江 和 丹 江 两 大 水 系 , 涉 及 陕、 甘、 豫、 鄂、 渝、 川 6省 ( 市 ), 其中 在南阳区域内跨越淅川、 西峡、 内乡 和邓州 4 个县 ( 市 ) 。库区四季明 显 , 冬季 干冷雨 雪稀 少 , 夏季 湿热 雨量 充 沛 , 春季回暖快 , 雨水均匀 , 多大风天气 , 秋季凉爽 , 雨水减少。 近年来随着人类活动 等多种 因素的 影响 , 库区水 源地的 生态 环境遭到了破坏 , 干旱、 高温、 暴雨、 冰雹、 泥 石流等 灾害性 天 气日益增多 , 这些都直接威 胁着水 源地的 水质及 水库的 运行 安全 , 给南水北调中线工程造成了不利影响。因此 , 研究丹江 口库区水源地 ( 南阳区域 ) 气候 变化 , 对 库区的生 态和环 境保 护、 能源及水资源等一系列问题有着深远而重大的意义。 本文利用淅川、 西峡、 内乡 和邓州 4 个县 ( 市 ) 1974~ 2003 年的气侯资料 , 分析丹江口库区近年来的气候变化及其影响。
I mpacts of C li m ate Change on Ecological Environm ent in R eservoir A rea of D an jiangkou
CH EN Yan , GUO Zhi- yong , S HAN W e i
( N anyang M e teo ro log ical Bureau, N anyang 473000, China)
应用气象
丹 江 口库 区气 候 变化 及对 生态 环 境的 影响
陈 燕, 郭志勇, 单 伟
473000 ) ( 南阳市气象局 , 河南 南阳
摘 要 : 利用库区水源地 ( 南阳区域 ) 跨越的 4 个县 ( 市 ) 1974~ 2003年的气候资料, 分析了库区水源地近 30 年的 气候变化特征 , 结果表明 : 库区水源地近年来年平均气温呈明显递增趋势 , 特别是近 10 年来气温增幅明显 ; 降水的年际 变化大 , 季节分布不均 , 近年来有秋雨增多 、 春旱频发的趋势 , 自 1996 年起 , 降水气候特点 呈连续干旱和持续 雨涝的变 化特征 ; 库区水源地北部山区降雨量偏多, 南部、 东南部及丘陵垄岗地区降水偏少 , 近 10 年来强降雨日数较前期增幅明 显 。 这种气候变化趋势对水源地的水资源和自然生态环境造成了直接或潜在的影响 , 并可能继续产生明显影响。 关键词 : 南水北调 ; 水源地 ; 生态环境 ; 气候变 化 中图分类号 : P 426. 61 + 4; P423 . 3- 5 文献标识码 : A 文章编号 : 1004- 6372( 2006) 04- 0042- 02