“中國甜瓜之鄉”蔡家湖地區的降水資源分析

[摘 要] 本文借助國家基本氣象站——蔡家湖氣象站1960-2016年的氣象資料，對“中國甜瓜之鄉”蔡家湖地區的降水資源進行分析和研究，為優化水資源配置，協調區域生態環境建設，人民生活、工農業發展提供依據。

[關鍵詞] 降水資源；降水量；蔡家湖地區

[中圖分類號] P426.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2017）15-86-3

“中國甜瓜之鄉”蔡家湖地區，全稱新疆生產建設兵團農業建設第六師一○三團，地處歐亞大陸腹地，古爾班通古特沙漠東南緣，屬于溫帶大陸性干旱氣候。這里是烏魯木齊市、昌吉市、五家渠市的城郊農場，是我國重要的商品瓜生產基地，也是主要的農業生產基地，主要盛產棉花、小麥、加工番茄、玉米等。自然降水是藍水（是指存儲在河流、湖泊及含水層中的水）和綠水（是指直接來源于降水，用于蒸發、散發的水）的主要來源，與農業生產有著十分密切的關系[1]。近幾十年來，由于受人口增長和經濟發展的影響，可耕地面積不斷擴大，農業用水迅速增加，水資源的供需矛盾日益突出。蔡家湖地區水資源的來源主要包括自然降水、地表水、土壤水和地下水。自然降水是蔡家湖地區水分資源的主要組成部分，也是其他幾項的主要來源。因此，本文運用了國家基本氣象站——蔡家湖氣象站1960-2016年的氣象資料，對這一地區的降水資源進行詳盡的分析，并找出一定的規律，對于當地優化水資源配置，協調區域生態建設，人民生活、工農業發展具有十分重要的意義。

1 降水量特點

1.1 月降水量特點

通過計算蔡家湖地區1960-2016年各月降水量的變化值（見圖1）可知，這一地區月降水量的分布十分不均勻，差異較大，降水集中在4-8月。7月降水量最多，達21.6 mm，是降水量最小月2月的3倍多，占全年降水量的14%[2]。

1.2 季降水量特點

由圖1可知，年降水量主要集中在夏季、春季，其次是秋季、冬季。通過計算得出，春季降水占全年的28%，夏季降水占全年的35%，秋季降水占全年的25%，冬季降水占全年的13%，春夏季降水占全年的63%。因此，春夏季降水對水資源的變化起著重要作用。

通過計算各季節降水量的5年滑動平均距平值發現，春、夏、秋季的降水量變化并不明顯，冬季降水量變化較為顯著（見圖2）。20世紀六七十年代，蔡家湖地區冬季降水量偏少；80年代中期至今，蔡家湖地區冬季降水量偏多。

月降水量的年際變化也很大。計算1960-2016年各月降水量的變差系數，即計算降水標準差/平均月降水量，結果見圖3。從圖3可知，蔡家湖地區12個月中，1、6、7月變差系數較大，也就是說1、6、7月降水較不穩定，其次是2、3、4、5、12月。

1.3 年降水量特點

由圖4可知，蔡家湖地區年降水量變化較大，具有明顯的波動性。尤其是1987、1996、2007、2010、2016年降水量達到200.0 mm以上，且均在20世紀80年代后期至今。最大降水量（1987年降水）達239.0 mm，而1974年降水量僅為70.8 mm，相差168.2 mm，前者為后者的3倍多，最少年降水量僅為常年降水量的1/2。通過統計蔡家湖地區年降水量5年滑動平均距平值（見圖5）可知，這一地區20世紀六七十年代降水量偏少，80年代中期至今降水量在波動中增加。

為了解降水量年際變化，計算年降水量變幅[Pm=（Rmax-Rmin）/R×100%]為116%，說明蔡家湖地區年降水量變幅較大。為分析降水年變化對氣候的影響，計算了年降水量相對變化率：[3]。把-25%≤P≤25%的年份視為正常年份；P≥40%的年份視為澇年；P≥55%的年份視為特澇年；P≤-35%的年份視為干旱年；P≤-50%的年份視為特旱年。蔡家湖鎮出現旱、澇年的概率為10%、20%，相當于每10年出現一次旱年和每5年出現一次澇年。出現特旱、特澇年的概率為2%，相當于每50年一遇（見表1、2）。

在農業生產上，只需要知道自然降水量對農作物需水量的滿足程度，而在水利建設和城市建設中則需要知道某種降水量出現的概率。這就要計算當地降水的保證率。通過計算得出，57年來，年降水量≥144.1 mm保證率為40%，≥150.0 mm保證率為30%，≥200.0 mm保證率為9%；而近30年來，年降水量≥144.1 mm保證率為59%，≥150.0 mm保證率為50%，≥200.0 mm保證率為20%。由此可見，近30年來蔡家湖地區的降水資源逐漸增多，且年降水量大于200.0 mm的概率為5年一遇。

2 結論

①蔡家湖地區一年中各月降水量分布極不均勻且差異很大，降水集中在4-8月。夏春季降水占全年降水的63%，因此夏春季降水對當地降水資源起著十分重要的作用。

②蔡家湖地區月降水年際變化較大，其中以1、6、7月降水最不穩定。

③蔡家湖地區四季降水中以冬季降水量的增加最為顯著。20世紀六七十年代冬季降水量偏少，80年代中期至今冬季降水量明顯偏多。

④蔡家湖降水量的年變化與冬季降水量的變化一致，即20世紀六七十年代降水量偏少，80年代中期至今降水量在波動中增加。

⑤年降水量增多對蔡家湖地區農業生產發展較為有利，且年降水量大于200.0 mm的概率增大到每5年一遇。

參考文獻

[1]程國棟，趙文智.綠水及其研究進展[J].地球科學進展，2006（3）：221-227.

[2]張家寶.新疆降水概論[M].北京：北京氣象出版社，1987.

[3]屠其璞.氣象應用概率統計[M].北京：北京科技出版社，1984.