三峡水库蓄水后库区气候要素变化趋势分析

（ 1． 华北水利水电大学 水利学院，河南 郑州 450045； 2． 中国水利水电科学研究院，北京 100038）
摘要： 为获取三峡水库建成蓄水后各种水循环要素的变化情况，基于 2004 ～ 2016 年库区 12 个沿江代表站的
气象数据，采用趋势分析法和相关分析法研究了三峡库区相关气候要素的变化情况，并与前人的相关研究成
行统计分析，对比三峡水库建库蓄水前后库区水循环 要素的变化趋势，在全球气候变化背景下，结合其下垫 面的改变，研究其变化趋势，对理解三峡库区水文循环 规律和能量循环具有重要意义。
1 材料与方法
1． 1 研究区概况
三峡库区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，西 起 重 庆 江 津，东至湖北宜昌，包括重庆市 22 个县（ 区） 以及湖北 省的 4 个县，总面积约 5． 8 万 km2 。其特殊的地理位 置决定了其独特的气候变化，库区为亚热带湿润季风 气候，冬季短夏季长，降雨丰沛但季节分配不均，冬干、 夏雨、伏旱、秋淋。
在之前研究中，林德生、吴昌广对库区周边 32 个 气象站 1960 ～ 2006 年气温变化趋势的研究结果显示 呈上升趋势［6］； 廖要明分析了三峡库区 5 个 代 表 站 1951 ～ 2006 年夏季的气候变化特征，发现其平均气温 呈下降趋势［7］； 张强等根据三峡水库周边气候考察站 1992 ～ 2004 年逐日气温资料［8］，研究发现其平均气温 有上升趋势，但对比 2003 年与 2004 年平均气温，得出 结论： 水库蓄水后对水域周围地区起到了降温的作用。
第 50 卷 第 3 期 2019 年3 月
文章编号： 1001 － 4179（ 2019） 03 － 0113 － 04
人民长江 Yangtze Ｒiver
Vol． 50，No． 3 Mar． ， 2019
三峡水库蓄水后库区气候要素变化趋势分析
张 静1 ，刘 增 进1 ，肖 伟 华2 ，王 贺 佳2
本文利用 SPSS 19． 0 分析各气候要素与蒸发量在 年尺度上的相关性及月尺度上的 相 关 性 并 用 Origin 2018 作图。
2 计算分析
况，本文扩展到了蓄水后 13 a 来的平均气温变化趋 势，分析可见，水库蓄水后对近库区有降温作用，而且 确实有“冬季增温，夏季降温”的作用［2 － 。 3，9］
果对比，探讨其变化趋势及变化原因。结果表明： 水库蓄水后，由于下垫面的改变，水库年均气温呈弱的下降
趋势，年均降水量与降水日数增加，年均相对湿度减小，风速增加，蒸发量下降； 影响蒸发量的主要因素是年均
气温、年均相对湿度与日照时数。研究成果可为气候变化背景下三峡库区水分、能量循环研究提供理论依据
和参考。
1． 2 数据来源
三峡水库宜昌库首向西分布的 12 个沿江代表站 （ 重庆、长 寿、涪 陵、丰 都、忠 县、万 州、云 阳、奉 节、巫 山、巴东、秭归、宜昌） 2004 ～ 2016 年相关资料数据来
收稿日期： 2018 － 08 － 01 基金项目： 国家重点研发计划专项课题（ 2017YFC0404701） ； 国家自然科学基金面上项目（ 51779271） 作者简介： 张 静，女，硕士研究生，研究方向为农业水土工程。E － mail： 13520894539@ 163． com 通讯作者： 刘增进，男，教授，博士，主要从事农田水利工程方面的研究。E － mail： liuzengjin@ ncwu． egu． cm
关 键 词： 降水量； 蒸发量； 气候要素； 统计分析； 三峡水库
中图法分类号： P33
文献标志码： A
DOI：பைடு நூலகம்10． 16232 / j． cnki． 1001 － 4179． 2019． 03． 020
三峡水库自修建以来，其可能产生的局地气候效 应就引起了学者的广泛关注，尤其是 2003 年水库开始 蓄水以后，库区水位明显提高，下垫面水域的扩大会影 响三峡库区局地气候，气候变化也会影响水文循环，引 起水资源在时空上的重新分配，并对降水、蒸发、径流 等造成直接影响［1］。此前相关研究已有很多，但针对 蓄水后各相关要素的对比分析研究则相对较少。因 此，本文重点研究三峡水库建成蓄水后，库区各气象要 素的变化趋势并分析其原因。目前的相关研究中，陈 鲜艳、张强对三峡库区周围 33 个站点 1961 ～ 2006 年 降水与温 度 观 测 资 料 进 行 了 时 间 与 空 间 的 分 析［2］。 张天宇采用区域平均的算法，分析了 1961 ～ 2008 年库 区的气候特征［3］。韩庆忠对三峡库首典型区 2001 ～ 2010 年各气象因子变化进行了趋 势 分 析 与 研 究［4］。 之前的研究或只分析建库前长时间系列的变化或建库 前后的对比分析，但包含气候因素较少，时间上也相对 较短。本文基于前人对三峡库区多年水循环要素变化 趋势的研究结果，对 2004 ～ 2016 年各要素观测数据进
图 1 2004 ～ 2016 年气温变化趋势 Fig． 1 Temperature variation trend from 2004 to 2016
2． 1 温度变化趋势
气温是反映热量特征的重要指标之一，已成为自 然区划、地域热量资源分析和农业生产潜力评估的重 要参数，被广泛应用于温室效应、热岛效应、城市化过 程等研究领域。因此，分析三峡库区气温变化趋势也 是反映其区域气候变化的重要标识因素之一。
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2019 年
源于中国气象数据网（ http： / / data． cma． cn / ） 。该数据 包括气温、降水量、蒸发量、相对湿度、平均风速、日照 时数等。
1． 3 分析方法
采用线性趋势法分析库区各要素的年度和季度变 化趋势。采用 回 归 模 型、相 关 分 析 法［5］，分 析 年 均 气 温、年降水量、年蒸发量、年均风速、年日照总时数、年 均相对湿度之间的关系，确定年蒸发量的主要影响因 子及影响关系。同时计算了 12 个沿江代表站相关气 候要素年值和月值的逐年变化与区域平均的相关关 系，其相关系数通过了 P ＜ 0． 01 的显著性水平检验， 因此可以用均值代表三峡库区气候要素的变化情况。