新疆绿洲盐碱化研究成果

第二节　新疆绿洲气候条件对生态环境的影响

一、新疆气候资源的分布特征

新疆独特的自然地理环境，在20世纪50年代以前曾吸引不少中外学者的关注，虽有著述，但难以窥全貌。50年代后期，中国科学院新疆综合考察队对新疆的自然条件和气候资源进行了考察，揭开了研究新疆气候资源的序幕。1964～1966年和1979～1984年，自治区气象局组织全疆各级气象部门开展农业气候资源调查，基本摸清气候资源的数量和质量。新疆光能资源充裕，热量资源丰富，水资源紧缺但比较稳定，风能资源具有应用潜力。气候资源的分布，时间上差异悬殊，空间上垂直方向的差异大于水平方向的差异，因而形成类型多样的气候资源。丰富的光热资源，加上稳定的水资源，使新疆灌溉农业具有发展优质、高产、高效农业的资源优势（表2－3）。

表2－3　新疆气候资源状况

（一）光能资源

1．太阳总辐射、直接辐射和散射辐射

新疆进行太阳辐射观测的气象站有9个，即阿勒泰、伊宁、乌鲁木齐、吐鲁番、哈密、库车、喀什、和田和若羌。其他无观测资料地区的太阳辐射值是用气候学方法计算的。

（1）太阳总辐射量的分布

①年分布：新疆太阳年总辐射量达5000～6400MJ／m²，比中国同纬度的华北和东北地区多620～840MJ／m²，比长江中下游多1250～2090MJ／m²，居全国前列。分布状况是：东南部多在6000MJ／m²·a以上，西北部多在5800MJ／m²·a以下。南疆基本上都在5800MJ／m²·a以上，哈密地区近6400MJ／m²·a，是全疆年总辐射值最多的地区。北疆地区，太阳总辐射量为5200～5600MJ／m²·a，其中，伊犁河谷、博尔塔拉谷地、塔城盆地、额尔齐斯河谷的总辐射量约5400MJ／m²·a；准噶尔盆地中部受地形影响，云量和风沙较多，太阳总辐射量为5200MJ／m²·a以下，是新疆平原地区太阳总辐射量最少的地区。新疆太阳总辐射量的另一个特点是，北疆山区云量多，日照减少，太阳总辐射量随之减弱，如阿尔泰山、天山以及准噶尔西部山地的巴尔鲁克山和塔尔巴哈台山均小于5200MJ／m²·a。南疆南部昆仑山和阿尔金山北坡，云量少，多晴天，太阳总辐射量为6200MJ／m²·a，且随海拔高度上升而增大。

②季分布：冬季（12～2月），太阳总辐射量最小，每季为520～890MJ／m²，占全年的10%～16%。地区分布主要受纬度支配，由南向北递减，变化比较均匀。塔里木盆地南缘为900MJ／m²左右，北疆北部仅为600MJ／m²左右。北疆沿天山一带冬季多阴雾天气，太阳总辐射量不到550MJ／m²，是全疆的低值区。

春季（3～5月），太阳总辐射量为1490～1930MJ／m²，占全年的28%～33%。东部地区为1800～1900MJ／m²；天山山区、塔里木盆地的西北缘和皮山一带因云量和风沙的影响，为1500～1600MJ／m²；其他地区为1600～1800MJ／m²。

夏季（6～8月），太阳总辐射量最多，达1800～2200MJ／m²，占全年的32%～39．6%，南北疆差异不明显。

秋季（9～11月），太阳总辐射量为900～1450MJ／m²，占全年总辐射量的18．0%～23．5%。最大值在南疆南部的民丰一带，为1400～1450MJ／m²；最小值出现在北疆北部的阿勒泰，为990MJ／m²。

太阳总辐射量的年变程为单峰型。最低值均出现在12月，月总辐射量为82～286 MJ／m²。南疆多于北疆；最高值在7月或6月，月总辐射量为600～770MJ／m²。

（2）直接辐射量的分布　直接辐射年总量为2611～4033MJ／m²，占太阳总辐射量的45%～65%。地区分布，北疆（3100～3800MJ／m²）大于南疆（2500～3200MJ／m²），东疆最多（3700～4000MJ／m²）。直接辐射量随季节变化明显，一般以7月或6月最多，12月最少，最多月是最少月的3～7倍。纬度越高，直接辐射量的季节差异越显著。

（3）散射辐射量的分布　散射辐射年总量为1800～3300MJ／m²，占太阳总辐射量的35%～56%。地区分布，北疆小于2000MJ／m²；东疆哈密地区为2000～2500MJ／m²；南疆多在3000MJ／m²左右，其南部最多达3200MJ／m²；时间分配，5月最多，为248～403MJ／m²；12月最少，为68～129MJ／m²。

2．光合有效辐射

在太阳总辐射中，能被植物吸收利用的光能，称为光合有效辐射。目前气象台站没有光合有效辐射的观测资料，采用计算求得新疆的年光合有效辐射量大致变化在2400～3100MJ／m²。南疆和东疆为2800～3100MJ／m²，北疆为2400～2600MJ／m²。

季节变化比较简单，全年以7月或6月最多，12月最少。

3．日照

（1）日照时数　新疆全年平均日照时数达2500～3550h，是中国日照时数最多的地区之一。分布特点：①东部多，西部少。年平均日照时数东部地区3100h以上，星星峡最多3550h；西部地区为2500～2900h。②年平均日照时数南北疆差异不大。③从盆地到山区，阿尔泰山西南坡、天山南北坡和准噶尔西部山地年平均日照时数随高度增加而减少，帕米尔高原和昆仑山北坡相反，年平均日照时数随高度升高而增加。

作物生长季节（4～9月），日照时数为1405～1940h，北疆和东疆平原绿洲多在1700h以上，南疆多在1700h以下。日照时数最多月份，多数地区为7月，在300h以上，北疆多于南疆。日照时数最少月份，北疆和南疆东北部多在12月，为82～204h；东疆和南疆西南部多在1月，为174～212h。

（2）日照百分率　新疆年平均日照百分率为60%～75%，最高值多出现在秋高气爽的9月或10月，其值为70%～80%；最低值北疆出现在阴雾天气比较多的12月，其值为45%～65%，东疆和南疆出现在1～4月，其值为51%～73%。

（二）光能资源

1．年平均气温

年平均气温，南疆大于北疆，盆地大于山区。南疆10℃左右，吐鲁番盆地14．1℃，北疆由北到南变化在2～8℃之间，山区一般都在2℃以下。

2．气温年较差

气温年较差，北疆大，南疆小；盆地大，山区小。气温年较差南疆为30～35℃，最大值出现在吐鲁番盆地，为40～42℃；北疆为30～45℃，最大值出现在克拉玛依、乌苏县车排子、沙湾县炮台、玛纳斯县莫索湾和米泉县蔡家湖一带，为45℃。最小值出现在昭苏、阜康县天池、乌鲁木齐大西沟、吐尔尕特（乌恰县）和皮山县康西瓦等山区，为20～25℃。

3．气温日较差

气温日较差比国内同纬度的东部地区都大。年平均日较差，南疆多为13～16℃，北疆多为12～15℃，华北与东北则在12℃左右，长江流域及其以南地区不到10℃。年最大日较差全疆都在25℃左右。

（三）降水资源

新疆空气中水汽含量及其流经量较少。年降水量平均约为150mm，不仅是中国降水量最少的地区，也是世界上同纬度地区降水量最少的地区。故新疆自然景观多为荒漠、半荒漠以及浩瀚的戈壁和沙漠。

1．年降水量的地区分布

新疆降水地区分布极不均匀。全疆半数以上的地区年降水量在100mm以下，300mm以上的地区仅占全疆面积的1／6，且主要在山区。年降水量最丰富的是伊犁河谷上游的巩乃斯林场附近，达900～1000mm，最少的是吐鲁番盆地的托克逊县，仅7．3mm。新疆降水量的地区分布虽然极不均匀，但仍有一定的规律性。

（1）北疆多于南疆，西部多于东部，由西北向东南减少 以天山山脊为界，年平均降水

量，北疆255mm，南疆106mm。平原地区年平均降水量，北疆伊犁河谷、塔城盆地250～350mm，准噶尔盆地边缘150～200mm，盆地腹部100～150mm；南疆塔里木盆地北部和西部边缘50～70mm，东部和南部多在50mm以下，东南部且末、若羌一带仅25mm左右。降水最为稀少的是吐鲁番盆地，其中托克逊县60%以上年份的降水量不足5mm，1968年仅0．5mm。山区年平均降水量，北疆阿尔泰山、萨吾尔山、塔尔巴哈台山、巴尔鲁克山、天山西段、天山北坡达400～600mm，少数地段可超过800mm，南疆天山南坡、昆仑山、帕米尔高原，一般200～300mm，高山地区可超过400mm，阿尔金山在100mm以下。

天山北麓年平均降水量自西向东渐趋减少。西部伊犁河谷降水量在250mm以上，中部石河子约200mm，而东部的巴里坤县三塘湖、伊吾县淖毛湖地区在30mm以下。同样，沿阿尔泰山南麓、天山南麓、昆仑山和阿尔金山北麓，降水量亦呈现由西向东减少的趋向。这种西多东少的分布规律还表现在山区，例如，天山西部山区降水量600mm以上，而天山东部一般不超过400～500mm。若以策勒—焉耆—奇台划一线，将全疆分为面积相等的两部分，其西北部降水总量约为全疆的80%，年平均降水量约为240mm，而东南部降水总量只占全疆的20%，年平均降水量只有60mm，前者为后者的4倍。

（2）山区多于平原，迎风坡多于背风坡　新疆山区的降水量比邻近的平原地区多2～3倍。年平均降水量400mm以上的区域均位于山区。山区在一定高度范围内存在着最大降水带，阿尔泰山最大降水带位于海拔1700～2000m地带，年降水量在600mm以上，海拔1900m处的森塔斯，曾有705mm的年降水量记录；准噶尔西部山地的南坡和巴尔鲁克山西北坡的最大降水带位于1800m左右，年降水量在500mm以上；天山山区降水量最为丰富，有干旱海洋中的“湿岛”之誉，年降水总量约1000亿t，占新疆总降水量的40%以上，天山西段伊犁河上游山区，最大降水带高度为1500～1800m，年降水量600～800mm，位于海拔1775m的新源巩乃斯雪害研究站，1970年曾测得年降水量1139．7mm的高值；天山中段北坡，最大降水带在1900～2200m，年降水量500～600mm，阜康县天池气象站1959年曾有过798．5mm的年降水量记录，天山东段北坡最大降水带高度2200～2400m，年降水量400～500mm；天山南坡最大降水带位于3500m以上，年降水量可达300～500mm；帕米尔高原和昆仑山最大降水带位于海拔3000～4000m的前山带，年降水量在400mm以上。

新疆的少雨区均位于大小盆、谷地的低处。准噶尔盆地边缘年平均降水量150～200mm，盆地低处不到100mm；伊犁河谷东部年降水量300mm以上，河谷西部约200mm；塔城盆地降水量250mm左右；塔里木盆地边缘50mm左右，盆地腹地和东南部约25mm；吐鲁番盆地和淖毛湖戈壁，年降水量不足20mm。

降水量分布不均的另一表现是，山体迎风坡降水量明显多于背风坡。准噶尔西部山地迎风面的塔城盆地年降水量250mm左右，其背风面的和布克赛尔到克拉玛依一带仅100～150mm；西段迎风面的伊犁河谷年降水量200～400mm，而其背风面的博尔塔拉河谷，只有100～200mm；天山北坡的乌鲁木齐县小渠子和阜康县天池一带年降水量可达500～600mm，而天山南坡的和静县巴仑台一带不足200mm。迎风坡与背风坡的年降水量可相差2～3倍之多。

2．降水量的时间变化

（1）季节变化　降水量的季节分布可分为山区型和平原型两种。山区的降水量主要集中在夏季，北疆山区夏季降水量占全年的40%～50%，其中高山区占全年的60%以上；南疆山区夏季降水量占全年的50%～70%。冬季，山区降水量少，除北疆北部、西部山区冬季多雪，降水量占全年的15%左右外，其他山区冬季降水多在5%以下，高山地区更少。平原地区降水量北疆北部和西部，四季分配比较均匀，仅春季或夏季略多，约占全年的30%，其他季节不低于20%；准噶尔盆地降水多集中在春、夏季，各占全年的1／3左右，其中盆地中央夏季降水占全年的50%以上，冬季最少约占10%，南疆西部春、夏相当，各占全年的30%～35%，秋、冬季少，各占15%左右；南疆其他地区和吐鲁番盆地以夏季降水占优势，为全年的50%～70%，冬季多不足全年的10%。

（2）年际变化　降水年际变化通常用降水变率表示。所谓降水变率，就是历年年（月）降水量的平均变幅与历年年（月）平均降水量之比的百分率。新疆年、月降水变率地区分布是：南疆大，北疆小，东部大，西部小；盆、谷地大，山区小。其中吐鲁番盆地、哈密南北戈壁、塔里木盆地和准噶尔盆地是降水的大变率中心；山区最大降水带往往是小变率区域。年降水量平均变率，山区一般为10%～25%；准噶尔盆地为20%～30%，塔里木盆地高于40%，降水稀少的吐鲁番盆地、哈密南北戈壁在50%以上，最大的是托克逊达59%。

上述变率仅指多年平均状况，而降水量最多和最少年份的差异更为悬殊，可达2～3倍，吐鲁番和若羌可差15倍之多。月降水量的变率比年降水量的变率大得多，并有降水量多的月份变率小，降水量少的月份变率大的特点。一般冬、秋季各月变率大，北疆多在40%～60%及以上，南疆普遍在100%以上，春、夏季各月变率小，北疆北部和西部为20%～40%，其他地区在40%以上。

（四）风能资源

1．风向

冬季，新疆地处蒙古高压西部和西南部，除南疆西部和西南部地区盛行西北风和西风外，多数地区多东北和偏东风。夏季，新疆处在南亚热低压的北侧，风向主要受局地环流支配，北疆地区和南疆西部盛行西北风和西风，南疆东部地区，因气流绕过天山东端时，是呈顺时针旋转灌入南疆，故南疆东部盛行东北风，南部于田盛行西风。冬季南疆南部的于田、民丰盛行西风，且末盛行东北风。这种东北风和西风的分界线冬季在尼亚河附近，夏季则在克里雅河附近。春季的盛行风向与夏季的较接近，秋季的盛行风向则和冬季相似。

局地盛行风向主要由地形造成，即在山麓地带的盛行风向为地方性的山谷风所代替。较大山体的峡谷、隘口，往往是气流的通道，其盛行风向与峡谷的走向几乎完全一致，如博乐阿拉山口盛行西北风和南风（或东南），乌鲁木齐达坂城盛行西北风和东南风。

2．风速

（1）地区分布　在大气环流和地形的综合影响下，新疆近地面风速分布特点是：北疆大，南疆小，北疆西部、东部和南疆东部大，准噶尔盆地和塔里木盆地腹部小；高山大，中、低山区小；风速特大区域呈孤岛状分布。

年平均风速，北疆准噶尔盆地西部和额尔齐斯河河谷西部为4～5m／s，其中博乐阿拉山口高达6m／s；北疆东部天山北麓也在4m／s以上，其中巴里坤县三塘湖和伊吾县淖毛湖达5m／s以上；沿天山北麓的农业地区在3m／s以下；伊犁河谷为2～2．5m／s。位于中天山的乌鲁木齐至达坂城谷地是南北疆的气流通道，谷地内平均风速4～6m／s；向南由乌鲁木齐后沟经吐鲁番的三个泉、小草湖至托克逊，年平均风速4～5m／s；东疆地区风速较大，哈密西部了墩至十三间房的百里风区，年平均风速4．5～5．5m／s，红柳河至若羌县罗布泊为5m／s；孔雀河以西的塔里木盆地，风速多在2m／s以下。山区风速的分布比较复杂。中、低山区风速较小，多在3m／s以下，高山和山脊接近自由大气，平均风速多在3～4m／s以上。

（2）年变化　新疆多数地区风速年变化以春季为最大，夏季次之，冬季最小。以月份计，4～5月风速最大，12月和1月最小。一般地区，春季各月平均风速可比冬季月份大2m／s左右，风速较大地区可达3～4m／s。北疆额尔齐斯河河谷西部、托里县的老风口地区和乌鲁木齐县达坂城谷地以冬、春季为大，夏、秋季略小。

（3）日变化　新疆风速日变化可分三种类型：第一，白天风速大于夜间。这是新疆多数地区风速日变化类型，如乌鲁木齐县达坂城、博乐阿拉山口午后至傍晚风速较大，15～17点达到最大，午夜至翌日晨较小，7～9点最小。风速变化幅度在风速较大的地区为3～5m／s，一般地区为1～2m／s；第二，夜间风速大于白天，如克拉玛依以午夜前后风速最大，上午风速最小，夜间与白天变化幅度约1m／s；第三，夜间与白天风速相近，如阿勒泰、哈密白天与夜间风速相差小于0．5m／s。

二、新疆现代气候的变化(www.chuimin.cn)

（一）温度变化

从20世纪50年代初至80年代末的40年中，北疆气温呈冷暖交替的波动变化，年平均气温，1952年最低，以后上升，1963年达峰值；1969年为谷值，1983年升为峰值；1984年又跌入谷值，此后到80年代末一直呈上升状态。南疆也呈冷暖交替，波幅较小，谷值和峰值亦多，谷值在50年代初、1960、1975和1985年，峰值在1956、1963、1971和1980年。40年来，全疆气温呈上升趋势，尤以1981～1990年升温最为明显。80年代平均气温与前30年（1951～1980）相比，北疆气温平均升高0．7℃，南疆气温平均升高0．3℃。40年来，北疆春、夏、秋、冬均为升温，尤以冬季升温最明显，日最低气温小于或等于－20℃、－30℃、－40℃的日数明显减少；南疆秋、冬季升温，春、夏季变化不大或略有降温。

（二）降水变化

20世纪50年代以来，北疆和南疆各有3个明显的湿期和干期，出现时间并不同步。北疆的3个湿期为：1958～1959、1969～1973和1987～1988年，3个干期为：1961～1965、1974～1975和1989年。南疆的3个湿期为：1958～1962、1971～1975和1980～1983年，3个干期为：1954～1957、1963～1970和1976～1979年。40年来，新疆降水变化的总趋势是，伊犁河谷、北疆沿天山一带及南疆塔里木盆地的北缘，降水量呈增加趋势，准噶尔西部山地、天山山区、南疆西部山区，降水量有所减少。80年代降水量与前30年相比，平原地区多数气象台站的降水量是增加的，山区有一半气象台站的降水量是减少的。

（三）河水流量和气候变化

新疆河水流量受气温和降水制约，特别受山区降水量的制约更甚。南疆夏季高空温度对河水流量变化有明显制约。当600hPa高空温度低时，叶尔羌河河水流量小；温度高时，河水流量大。在近80年中，气候的变化使天山雪线和冰川的进退受到影响。1910～1960年50年间，天山雪线上升40～50m，西部天山的冰川前碛已后退500m以上，东部后退200～400m及以上。乌鲁木齐河源天山1号冰川，1960年后，冰川物质平衡减少，1963～1965年，出现物质平衡现象。近年，据喀喇昆仑山考察，巨大的昆仑冰川也在后退。

额尔齐斯河年径流量近30年来经历了4个丰枯时期，而北疆的气候变化也有4次冷湿、暖干变化。丰水期和冷湿期相对应，枯水期和暖干期相对应。

（四）人类活动和气候变化

20世纪50年代以来，新疆大规模屯垦戍边、水利建设以及发展工业和人口增加，使绿洲面积不断扩大，环境条件有所改善，局地气候向着有利于国民经济建设的方向变化。

（1）由于绿洲和灌溉面积的扩大以及农田防护林带的建立，下垫面热力性质有所改变，新疆平原地区，特别是南疆平原地区降水量增加，在林带庇护下的农田比林带外荒漠区冬季平均气温提高0．3～2．1℃，夏季平均气温降低0．4～1．4℃，相对湿度提高4%～12%，蒸发量减少12%～38%。和田地区林网内年浮尘日数减少14．6d，风沙日数减少1d。

（2）由于全球性大气中二氧化碳含量增加，使冬季明显变暖，中强以上冷空气活动次数减少，极端最低气温居高不下。乌鲁木齐自1977年以来，冬季最低气温不曾低于－30℃，而50年代有7年在－30℃以下，1951年2月曾出现－41．5℃的最低气温。冬季变暖，越冬作物冻害减少，最大冻土深度变浅。由于绿洲内局地气候的变化，使生物量增长，满足了新疆城乡各族人民生活和国民经济建设的需要，新疆经济建设发展的物质基础得到加强。

然而，新疆在大规模垦荒和水利建设中出现的乱垦、滥伐和乱扒水口、乱修渠道浪费水资源等现象也很严重，导致绿洲前沿、河流下游以及盆地南缘局部地区生态环境（包括气候条件）有趋于恶化的态势。表现如下。

1．平原内陆湖泊干涸

几十年来，湖泊干涸的有：罗布泊、玛纳斯湖、台特马湖、艾丁湖等，湖泊水位下降和湖面缩小的有艾比湖、博斯腾湖等，在这些干湖盆地带，正在不断出现新的沙丘和雅丹地貌。

2．土地沙漠化加剧

几十年来，仅和田地区土地沙化1．67万hm²，其中耕地沙化0．59万hm²，塔里木河下游地区由于河水流量减少或断流，“绿色走廊”受到严重威胁；北疆古尔班通古特沙漠南部沙丘活化带宽度小则1～2km，多则10～20km，流动、半流动性沙丘面积已由占整个沙漠面积的3%，上升到15%左右。

3．大量沙生植被遭毁，风沙日数增多

和田年平均浮尘日数，50年代为165．1d，60年代为202．6d，70年代为242．5d，80年代为262d。

三、新疆气候变化对生态环境的影响

在全球气候变暖的背景下，新疆气候变暖显著，对生态环境产生严重影响。新疆是干旱气候区，水是制约新疆生态建设、经济和社会可持续发展关键性的自然因素。大气降水是地表水、地下水、人类生产生活用水以及森林、草地和草原等生态用水的根本来源，也是水资源之一。降水增多就是增加水资源，这无疑是件大好事，非常有利于生态环境的恢复和改善。因而近50年新疆气候变化对生态环境的影响是利弊兼有，增温是弊多利少，降水增多是利多弊少。

（一）弊的方面

1．极端天气气候事件频繁出现，危害极大

在全球气候变暖大背景下，进入21世纪后，新疆频繁出现极端天气气候事件，有逐年增多趋势。不仅有寒潮、大风、沙尘暴、暴风雪、暴雨、山洪、冰雹、雷击、冻雨、浓雾等天气灾害；还有干旱、低温冷害、连阴雨、雪灾、持续高温、骤冷骤暖、初霜初雪异常偏晚、持续阴雾、大范围长时间的浮尘等气候灾害，还有泥石流、山体滑坡、塌方、雪崩、伊犁河凌汛、农业病虫害等气象次生和衍生灾害。并有以下特点。

（1）暴雨、雪灾增多　研究表明，从1987年以来新疆降水增多，但降水日数增加不显著，而是大降水即大雨、暴雨、大雪、暴雪天气过程明显增多。例如，2007年5月和7月北疆和东疆共出现6次大降水天气过程，降水异常偏多。其中，7月15～18日强降水过程降雨强度大，持续时间长，影响范围广。全疆有20个测站过程降水量达暴雨标准（≥24．1mm），10个测站为大暴雨（≥48．1mm），天池为特大暴雨（≥96．1mm）。暴雨增多，暴雨山洪、泥石流、山体滑坡等灾害也随之增多。再如，2000～2001年和2002～2003年冬季以及2006年1月下旬，发生北疆北部、东部因持续性降雪或暴雪天气过程而形成的雪灾等。

（2）“破纪录”和“罕见”事件显著增多　例如，2004年7月11～16日出现一次高温天

气过程，其范围之广，温度之高，实属罕见。其中，乌鲁木齐的日最高气温为40．6℃，突破了近30年以来的历史极值，昌吉、奇台分别为43．5℃和40．6℃，突破了近45年日最高气温的历史极值；2007年7月15～18日强降水过程，乌鲁木齐、小渠子、奇台、吉木萨尔和布克赛尔、伊吾等6站的日降水有记录以来的极值，和布克赛尔站7月17日16～17时1h降水量达52．1mm，为干旱地区的新疆所罕见；2007年1月29至31日，正是隆冬腊月，伊犁河谷、塔城地区北部的最高气温上升到了8～12℃，阿勒泰地区西部的最高气温上升到了5～8℃，伊宁市、伊宁县、塔城、阿勒泰等13个测站的最高气温突破了历史同期极值；2007年4月12～17日，南疆大部分地区及伊犁河谷的日最高气温上升到了30℃以上，年平均降水量仅有29mm的若羌，2005年7月和8月分别出现44．5mm和52．5mm的暴雨天气过程（1981年7月4～5日曾出现73．5mm的暴雨过程），两次降雨量合计为97mm，突破该站年雨量的极值；2005年11月17～20日，哈密地区出现了中到大雪，个别地区出现了暴雪，哈密过程降雪量达27．2mm，居历史同期第一位；2006年10月至11月中旬，全疆气温异常偏高，偏高幅度突破历史极值；全疆大部分地区初霜期异常偏晚，突破历史极值；初雪日明显偏晚，北疆沿天山一带的部分地区突破极值，为历史最晚；2007年新疆北疆地区年平均气温为9．7℃，较常年偏高1．6℃，南疆地区为13．7℃，较常年偏高1．5℃，偏高幅度均突破历史极值，成为近50年来最暖的一年。

（3）阴雾天气日数增加，强度加大　北疆准噶尔盆地南缘的山麓平原地区和天山山区，在每年11月至翌年3月经常出现阴雾天气。大多数阴雾天气发生在0～10℃，其中，5～10℃更易形成。高湿是发生阴雾天气的另一重要条件，80%～90%的阴雾出现在相对湿度＞90%的环境中。由于北疆冬季增温显著，特别寒冷的1月雾日明显增加，以乌鲁木齐市为例：1971～2000年30年中，冬季（11月至3月）雾日平均有24．8d，其中11月5．0d，12月8．5d，而气温较低的1月阴雾天气出现较少为3．9d，2月4．8d，3月2．6d。由于冬季气候变暖，雾日上升趋势明显（见图2－1）；1999～2005年，乌鲁木齐冬季雾日平均为29．6d，比30年平均值增加了19%；1月雾日平均为9．0d，是30年平均值的2．3倍；2006年12月至2007年2月，浓雾多达61d，仅12月就出现25个雾日，几乎天天有雾。

图2－1　乌鲁木齐机场冬季雾日年代际变化

在全球气候变暖的大背景下，随着工业化和城镇化的快速发展，雾害形势将更为复杂和严峻。一种新的雾害——光化学雾也将可能发生，因为造成光化学雾的主要源头就是汽车尾气的排放。光化学雾主要出现在人口100万以上的大城市或特大城市，新疆的首府乌鲁木齐市必须给予高度关注。进入2l世纪后，新疆极端天气气候事件明显增多，而这些“事件”的负面效果（有相当多的“事件”至少是现在只能产生负面效果）就是气象灾害，气象灾害的增多对人民生命财产、经济建设、社会建设、生态建设和经济、社会的可持续发展产生严重影响，因而加强防御和减轻气象灾害，适应和减缓气候变化，已是当务之急。

2．绝大部分冰川退缩

新疆高山气候很适宜冰川的形成和存在，因而冰川分布在阿尔泰山、天山、帕米尔高原、昆仑山、喀喇昆仑山。据原中国科学院兰州冰川冻土研究所估算，全疆冰川面积占全国冰川总面积的40．7%；冰川储量为2．1×10¹²km²，占全国冰川总储量的42．7%，可见新疆冰川储量十分丰富。冰川分布与山体高度、降雪量的分布相对应。大致是西部多于东部，昆仑山系多于天山，天山远多于阿尔泰山。

应该强调指出，新疆冰川是新疆地形与气候经过漫长岁月相互联系、相互作用下的产物；冰川的消融与积累是辩证的统一，一个阶段的退和进是气候变化的响应；冰川是一座天然的高山固体水库，对新疆河流径流的补给、调节和稳定流量有着重要作用。据水文部门提供的资料，南疆冰川和冰川上覆盖的当年积雪融化年平均补给量占年平均径流量的38%；北疆冰川和冰川上覆盖的当年积雪融化年平均补给量占年平均径流量的14%。

中国科学院寒区、旱区环境与工程研究所专家进行的一项最新研究表明：近50年来，中国西部变暖显著，平均地面气温每10年上升0．2℃，约82%的冰川处于退缩状态。其中：天山北坡的冰川几乎都处于退缩状态，如乌鲁木齐1号冰川面积在1962～2006年的40多年间，面积减少了0．27km²；天山南坡约69%的冰川处于退缩状态；东帕米尔高原的冰川总体处于冰量减少状态，冰川面积减少了10%；昆仑山冰川和喜马拉雅山北坡的冰川也处于退缩状态。在20世纪80年代以来的剧烈增温过程中，冰川消融加剧，冰温升高，冰川流速加快，从而造成冰湖增多和库容增大，冰湖溃决洪水的发生呈增加的趋势。

（二）利的方面

1．地表径流量增加

研究结果表明，新疆地表水资源对气候变化响应的统计事实是：北疆和东疆，水文年（上年10月至当年9月）降水是影响地表径流量正相关变化的主导气候因子，即降水增多，地表径流量增加，反之亦然。其中北疆单相关系数高达0．89，东疆偏相关系数为0．705，北疆比东疆影响更为显著；东疆5～9月平均气温是辅助气候因子，其偏相关系数为－0．502，它通过影响蒸发对地表水资源起减少作用；南疆5～9月平均气温是影响地表径流量正相关变化的主导气候因子，偏相关系数为0．721，它通过增温加速中低山带季节性积雪（现在又是积雪增多趋势）的融化，而对地表径流量起到增加作用，高山区塔什库尔干前2年的水文年降水为辅助气候因子，偏相关系数0．530，它通过高山冰雪融水的形式对当年的地表径流量也起到增加作用。研究结果还表明，南疆开都河年径流量的变化与面雨量、温度有着十分密切的关系，而降水是影响开都河年径流量变化的主要因子。

综合上述，新疆水资源对增温、降水增多（主要是降水增多）的直接响应就是地表径流量增加（见图2－2）。从图2－2可知，20世纪80年代后期开始，地表径流量呈上升趋势。进入21世纪后上升趋势更为明显。据统计，2004～2006年新疆连续3年地表径流量超过1000×10⁸m³，超过多年平均值884×10⁸m³的13%以上。

图2－2　新疆地表径流年纪变化图

2．初步改善了生态环境

据研究，湖泊水位变化与河流水量变化具有同步性。干旱区荒漠盆地平原区的湖泊绝大多数是河流的尾闾湖，湖泊水位、面积的变化完全受制于河流水量的变化。如博斯腾湖既是开都河的尾闾，因为开都河径流量从20世纪80年代后期显著增加，因而博斯腾湖从1987年水位1044．94m，湖水面积880km²，到2000年最高水位达到1048．56m，湖水面积达1000km²，博湖湖水矿化度亦相应降低；艾比湖水面面积也从1987年的500km²，扩展到2000年的780km²。显然，湖泊面积随当年上游河流来水量多少会有起伏，但总体来说是呈上升趋势。

由于从孔雀河、开都河向塔里木河干流下游调水量增加，塔河干流两侧的胡杨林恢复生长，其尾闾已经干涸的台特玛湖又有了生机；北疆干涸了多年的玛纳斯湖也有洪水注入其中；乌鲁木齐、吐鲁番、库尔勒地区地下水位呈上升趋势，艾丁湖得以再生；南、北疆大地的植被覆盖度有所增加；森林与草原火灾有所减少等。另外，冬季增温有利于冬小麦安全越冬，近几年冬麦冻害显著减少；增温有利于喜温作物，宜棉区扩大等。

3．气候条件对水资源总量和分布格局的影响

（1）新疆是典型的干旱气候区，水资源在开发、建设中具有特殊重要性　新疆大气层中

全年的水汽总量仅为13797亿t，约占全国陆地上空水汽年累积量的7%，水汽的成雨（雪）率只有17．6%，而全国水汽成雨（雪）率平均为30%。因此，新疆自然降水稀少（李江风等，1991），南疆平原地区年均降水量约为20～70mm，吐鲁番盆地的托克逊县年均降水量仅有7mm，为世界所罕见；北疆平原地区年均降水量也只有150～250mm；全疆年均降水总量（亦称极限水资源）为2429亿m³，降水深度为146mm。相应地，新疆境内年均地表径流量仅有794亿m³，加上由国外入境的年均水量88亿m³，故地表总径流量为882亿m³。但出境水量多达244亿m³，其中流出国外水量为237亿m³，荒漠区不宜开发利用的水量约21亿m³。每年平原区地下水天然补给量65亿m³（山前侧渗53亿m³，降水入渗12亿m³）。因此，水资源量为859亿m³（张志新等2001）。新疆可开发利用的地表水为617亿m³。地下水可利用量，据有的专家计算为201亿m³，可利用水资源量的现状为818亿m³，其中地表水引用量现状已达极限。

新疆的面积约占全国陆地面积的16．7%，而年降水量仅约占全国的4%，年地表径流量约占全国的3．3%，新疆是我国，也是世界上最严重的干旱区之一，形成了以沙漠、半沙漠和草原以及戈壁绿洲为主的自然景观和绿洲经济、灌溉农业，生态环境极为脆弱。

（2）水资源的补给主要来自每年的山区降水　新疆区境内的河流都是直接或间接发源

于山区，山区约占全疆总面积的40%，山区年均总降水量为2048亿m³，占全疆年均总降水量的84．3%，是新疆境内年地表径流量794亿m³的2．6倍，山区的自然降水成为新疆河川径流的最主要来源（张学文1988）。冰川是地形与气候经过漫长岁月相互作用下的产物，总面积为26357km²，总储水量28318亿m³，是自产河流年总径流量的近36倍。冰川的消融与积累是辩证的统一，一个阶段的退和进是气候变化的响应。另一方面，它是高山固体水库，对新疆水资源起着重要的调节作用。

（3）降水和水资源时空分布极不均匀　新疆降水量分布极不均匀，将新疆划分为南疆、北疆，南、北疆面积分别占全疆面积的73%和27%，降水总量、平均降水深度、地表径流分别是1279亿m³，106mm，385亿m³和1150亿m³，255mm，409亿m³，平均降水深度和平均径流深度，北疆分别是南疆的2．4倍和2．9倍。若以策勒－焉耆－奇台划一线，将全疆分为面积各半的西北部和东南部，其西北部降水总量约为全疆的80%，东南部降水总量仅为全疆的20%，前者占全疆自产年地表水资源总量的93%，达738亿m³，而后者仅占7%，为56亿m³。从宏观上看，新疆降水形成径流有滞后现象，且春季山区气温较低，降水（主要是降雪）直接形成径流的不多，因此，河流进入洪水期要比多雨开始期晚1～2个月，故夏季（6～8月）水量占年径流量50%～70%，春、秋季只占10%～20%，冬季在10%以下（周聿超等，1999）。

（4）大部分地区不是蒸发量很大，而是蒸发潜能（蒸发势）很强　在新疆的高山区，实际

年蒸发量比年降水量要小得多，所以才会有冰川和永久积雪的多年存在，山区自然降水才可能成为河川径流的水源；在约占全疆土地总面积60%的沙漠、戈壁区，气象站蒸发皿的蒸发量高达3000～4500mm，1972年淖毛湖年蒸发量为5098．8mm，居全国之首。但这些数字只是表明该地区蒸发潜能（蒸发势）很强，实际年蒸发量与年降水量是低水平（10～40mm）下的平衡；只有在绿洲灌溉生态区（只占全疆土地总面积的4．25%），实际年蒸发量才远大于年降水量。

（5）洪旱灾害频繁　新疆“三山夹两盆”的特定地形地貌条件和干旱气候区的背景，使得水资源对短期气候振动和山区天气急剧变化响应的敏感度特别高，突出表现为洪旱灾害频繁。干旱是经常发生的、危害最严重的气候灾害。它是在干旱气候这个准平衡状态下，自然降水、山区积雪、地表径流、土壤墒情、空气湿度等相互关联的要素又出现大的负距平，主要是对农业构成了重大影响。冬、春季节性干旱，特别是4～6月干旱影响最大，而春旱出现频数却是最高的。另外，北疆冬、春连旱出现的频数也很高。

新疆有旱无涝，但却有突发性的局地洪水危害。当出现暴雨或持续性大降水（张家宝、邓子风，1987）（概率极小）时，因土壤渗漏快，蒸发能力强，难以成涝。但夏季突发性的山洪暴发并有时诱发泥石流、山体滑坡，以及春洪泛滥，亦是一种严重气象灾害，如1996年7月的特大暴雨形成天山东段及其两侧100年一遇的洪水灾害。形成洪水灾害的气象因子不仅是暴雨，还有急剧升温。因而洪水分为暴雨型、急剧升温造成的融雪型和两者并发的综合型，以及高山冰碳湖垮坝型。