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【科学应对暖湿化】西北两大国家气候观象台布局河西 下好趋利避害“先手棋”

2020-09-12 16:43

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位于武威的国家气候观象台
新甘肃·信息兰州网记者王占东 通讯员倪永强
在电视剧《一个都不能少》里，两次讲述了焉支村在暴雨来临之际连夜转移村民，使得全村老少平安避险的事儿。
说起这部在张掖取景拍摄的电视剧，张掖市气象局业务科副科长成华介绍：“在张掖，就有这个故事的原型——2015年肃南县红湾社区‘7·05’泥石流灾害。”
当日凌晨1时40分，肃南县城突降暴雨。这对处于中高山区狭小河谷地带的红湾社区来说，防洪形势非常严峻。红湾寺镇党委、政府接到暴雨预警信息后，在很短时间内组织各社区气象信息员将预警信息通知到每一位居民群众，督促大家做好防御工作。凌晨2时30分，许多人还在睡梦中，山洪泥石流暴发了，当地组织多方力量转移群众，受灾区域没有发生一起人员伤亡事故。
“这同时反映了全球气候变暖背景下，张掖地区降水增加、极端天气多发的趋势。”张掖市气象台副台长刘洪兰指出，经过对河西与张掖暖湿化趋势研究，1961年—2018年张掖地区表现出一致增温趋势，平均每10年升高0.44℃；近50年张掖市降水量平均每10年增加2.8毫米，气候变化呈现由暖干型向暖湿型转变的趋势。”
“在这种趋势下，极端天气还不仅仅局限于短时强降雨，如沙尘后袭的新趋势——多年来，在降水增加、植被持续向好背景下，张掖及河西地区春季沙尘天气明显减少，但这几年在12月份前半月会偶有沙尘天气。这是由于此时地表裸露，大气中如果有不稳定能量产生强冷空气的话，就会把上游沙源地的沙子吹起来，给河西带来输入性沙尘天气，有时甚至影响兰州。”刘洪兰指出，“在暖湿化背景下，黑河流域年平均径流58年总体呈增加态势。由于降水增多，冰雪融化，近10年黑河出山口径流平均增加2.4亿立方米。2018年度黑河调水实现历史性突破，黑河水于当年9月22日流入干涸了600余年的黑河古河道。2018年东居延海水域面积达43.2平方公里。”

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位于张掖市的祁连山雪山融水
为构建张掖多圈层立体综合气候观测系统，开展祁连山及黑河流域气候系统长期、连续、立体、综合观测，深入探索祁连山及河西走廊气候变化规律、合理利用气候资源，国家气象部门于2007年1月建成投用了张掖国家气候观象台，这是全国最早试点建设的5个国家气候观象台之一。
该气候观象台主要围绕祁连山及黑河流域气候和生态系统开展观测项目齐全、质量标准统一、长期稳定运行的多圈层综合立体气候观测，为气候变化及多学科研究提供基础数据；完善体制机制，联合建立科学实验室和野外试验基地（站），开展跨学科、跨部门的协作和研究；促进科研成果转化应用，为区域经济社会发展提供高质量生态与气候决策服务；加强学术交流，着力打造国内一流国家气候观象台。
刘洪兰介绍，多年来，张掖市气象部门做了一系列应对气候暖湿化工作。
比如，几十年坚持不懈地制作年、季、月中长期气候评价和预测；在张掖黑河湿地水量增大、出现冬季结冰后，还在气象行业探索研发了湿地结冰预报系统、预报模型，预报湿地结冰厚度，于2012年成为全国第一家开展湿地水域结冰预报服务的气象机构；坚持20年提供黑河调水气象服务，研发了黑河流域气候预测模型、河流流量预报模型、黑河调度期气候分析预报系统业务平台。 黄委会黑河流域管理局根据张掖市气象局提供的服务材料，发文调度。张掖市气象局也成为青、甘、蒙三省区唯一参与黑河调水的气象部门；目前，张掖市气象局还在肃南县建设了全省唯一一家县级遥感气象服务中心，用于监测祁连山生态植被、积雪，并展开分析评价。

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近年来，张掖市气象局制作的黑河调水服务产品

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张掖市气象台副台长刘洪兰在研究气候变化
为进一步在河西开展气候观测，获取涵盖全部基本气候变量的长序列、全方位、高精度、无缝隙观测数据，2019年武威国家气候观象台在武威荒漠生态与农业气象试验站基础上挂牌成立。
武威市气象局高级工程师蒋菊芳介绍，通过气候观测、评价、分析，得出了气候变化下农业、生态等面临的一系列机遇和挑战。
从农业上看，1981—2017年，武威市各县（区）大于等于10℃活动积温和日照时数呈极显著增大趋势，且增加幅度和稳定性从北向南逐渐减小，其间降水量呈略增加趋势，适宜作物生长的气候区域在扩大；春玉米三叶期、拔节期、开花期每10年提前2至3天，乳熟期、成熟期每10年推后1至2天。这意味着春玉米既能躲过春天的霜冻又能赶在秋霜冻来前实现收获。

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蒋菊芳（左）与同事在田间调查武威玉米在气候变化下的生长响应
生态方面，2000—2019年武威市境内六条山水河年平均流量为28.713立方米/秒，近20年来呈增大趋势；2000年—2019年石羊河年平均流量为6.538立方米/秒，近20年来呈显著增大趋势；青土湖地下水位从2006年的4.06米回升到2019年的2.91米，地下水位回升了1.15米；近14年来，青土湖地下水位平均每年回升0.1米。
从2005—2019年监测资料看，武威市沙丘移动速度总体呈减缓趋势，凉州和民勤沙丘移动速度平均递减速率分别为0.12米/年和0.13米/年，全市各监测点平均递减速率为0.12米/年。
2019年武威市北部荒漠区（民勤）和中部荒漠区（凉州）监测点沙漠边缘向绿洲推进速度分别为4.27米/年和0.82米/年。分析2005年—2019年定点监测资料，沙漠边缘向绿洲推进的速度总体呈减缓趋势，全市各监测点平均递减速率为0.03米/年。
蒋菊芳指出，这些数据为评价和应对气候暖湿化提供了第一手的资料，非常具有决策价值。

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武威国家气候观象台内的观测物体及相关设施
武威荒漠生态与农业气象试验站副站长任丽雯介绍，武威国家气候观象台的目标之一，将围绕生态文明建设气象保障服务需求，实现对区域内森林、草地、绿洲农业、荒漠等多种生态系统进行长期连续地空—天—地一体化综合观测，为开展干旱地区水分平衡研究、植被动态研究、植物抗逆机制研究、作物高产优质研究和沙地高效开发技术研究，提升人类对祁连山水源涵养林保护、荒漠化治理的对策、途径和方法，为生态文明建设提供基础数据支撑。
比如，由武威荒漠生态与农业气象试验站基于气候数据观测而研发的温室大棚智能卷帘等控制技术，不仅获得了国家专利，还广泛推广应用于戈壁农业。
据了解，目前，西北地区两所国家气候观象台均布局在河西，为关注并科学应对西北地区暖湿化问题下好“先手棋”，赢得主动权。
任丽雯介绍武威国家气候观象台内用于观测气候的气象设施

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任丽雯在武威国家气候观象台内观测数据

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任丽雯在武威国家气候观象台内观测特种植物对气候变化的响应

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工作人员在武威国家气候观象台内调试用于气象观测的无人机

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