摘要
本文首先根据玛纳斯河流域6个基本气象台站1961-2003年的月平均气温、月降水量、月蒸发量和空气湿度的观测记录，分析了玛纳斯河流域气温、降水和蒸发的变化趋势、空间差异、周期、突变和气候因子之间的变化差异。结果表明玛纳斯河流域近43年来的年平均气温除年际间的微小波动外，均呈现出明显的上升趋势，其倾向率为0.33℃/10年；通过对43年温度序列Mann-Kendall方法突变检验，通过了α=0.05的置信检验，表明气温在1975年出现了明显的由低到高的突变。近43年来玛纳斯河流域降水量的变化比较复杂，降水量出现了几个丰枯水期但总的呈现出微弱的增多趋势；降水在1983年出现了明显的由少到多的突变，尤其是到80年代末期，并在随后的10年中一直保持增加趋势。气候变暖的季节主要在冬季，降水量偏多主要是在冬季和夏季。玛纳斯河流域年平均蒸发量呈显著的下降趋势，其中以夏季和春季下降趋势最为明显，趋势系数分别为-0.25和-0.37通过了置信度95%的置信检验。流域蒸发量年平均值序列Mann－Kendall法和累积距平法分析发现1987年出现突变，但蒸发量突变年后的减少趋势并不显著。流域历年平均气温序列最大熵谱分析表明存在10年左右主周期和4年、2.7年左右次周期。对流域历年平均降水量序列最大熵谱分析表明存在3.6年的显著周期和5.7年的次周期。流域蒸发量序列的最大熵谱分析结果得出蒸发量不存在显著的周期。流域干湿变化分析表明空气湿度呈增加趋势，干旱指数呈减小趋势，并且干旱指数历年平均值序列最大熵谱分析存在5.7年显著周期。对流域年均温、年降水量和年蒸发量标准化时间序列数据进行相关分析发现，蒸发量和降水量成非常紧密的负相关，蒸发量与气温成正相关，但不显著。 其次，使用玛纳斯河（肯斯瓦特站）1961-2000年的月平均径流量和年径流量的观测记录，对玛纳斯河径流量变化趋势进行了分析，结果表明：近40年来玛纳斯河径流量的年际变化出现了几个丰枯水期，1987年以后年径流量变化呈现出稳定增加趋势，到90年代中期年径流量增加趋势显著。径流量年内分配极不均匀，集中程度高（即： 2月份处于最低值，6月份急剧增加，7月份达到最大值，8月份有所减少，直到12月份再次减少到最小。），而径流的年变差系数CV值小，径流量多年变化比较稳定。通过对流域年积雪深度、夏季平均气温和夏季平均降水量与径流量的回归分析认为，影响径流量的主要因素是夏季气温，其次是夏季降水量和年积雪深度。计算玛纳斯河径流量与气候的相关性，建立两者间的回归方程，进而探讨玛纳斯河径流量对气候变化的响应，得到以下主要结论：①当玛纳斯河流域水文年降水量偏多或偏少10%时，玛纳斯河年径流量会偏多或偏少1.98%；当水文年降水量偏多或偏少20%时（或30%）时，玛纳斯河年径流量会偏多或偏少3.95%（或5.93%）的正响应。②当玛纳斯河流域5-9月平均气温偏高1℃时，玛纳斯河年径流量会增加或减少1.3%；当玛纳斯河流域5-9月气温出现±2℃（或±3℃）的变化时，玛纳斯河年径流量会做出±2.68%（或±4.0%）的正响应。 本文最后利用灰色关联分析的方法进一步研究玛纳斯河径流量变化与气候因子的相互关系,以期确定对新疆玛纳斯河流域水资源起关键作用的因素。结果表明玛纳斯河年径流量与各气候因子的关联度的大小为：r气温＞r湿度＞r蒸发量＞r降水量，说明在全球气候急剧变暖的趋势下，夏季气温对玛纳斯河径流量变化作用突出。
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