甘肃省自然地理特征：大陆季风气候和水资源短缺

甘肃处于中国气候自东南温暖多雨区向西北内陆干旱少雨区逐渐变化的过渡地带，气候的地区差异十分显著。加之境内高山和甘南高原的隆起，气候变化出现复杂的格局。河东地区主要表现为冬夏盛行风向有显著的变化，即冬季盛行大陆季风，寒冷干燥；夏季盛行海洋季风，湿热多雨。其中，处于东南部的陇南山地具有南方湿润区的气候特征，天水、平凉、庆阳的气候特征接近关中平原。祁连山和甘南高原海拔高，气候特征与青藏高原东部相同。河西走廊和北山地区则因僻处内陆，为海洋季风势力所不及，气候基本与新疆内陆干旱沙漠区一致。三大自然区是中国综合自然区划中的三个最高级区划单位，即东部季风区、西北干旱区和青藏高寒区，其自然景观和社会经济发展均具有显著的地域差异。在中国一级行政区划中，甘肃省是唯一占有三大自然区各一部的省份。这一中国最重要的自然地理分区，其交汇点即在省会兰州西北180km的乌鞘岭。“秦岭淮河线”是划分中国南北的地理依据，相当于1月平均气温0℃等温线通过的界线、≥10℃积温4500℃等值线、800mm等降水量线、湿润区与半湿润区的分界线、河流有无结冰期的分界线、温带落叶阔叶林与亚热带常绿阔叶林的分界线、钙质土与酸性土壤如红壤的分界线等，为人们提供了认识甘肃自然地理的基本参照。这条中国最重要的地理、气候界线之西延，在甘肃南部的白龙江一线，决定了甘肃的气候以暖温带、温带为主。

甘肃省四季气候的特点是：冬季雨雪少，寒冷时间长；春季升温快，冷暖变化大；夏季短促气温高，降水较集中；秋季降温快，初霜来临早。每年10月至翌年4月间，甘肃高空经常维持西风气流。青藏高原北支气流伴有下沉运动，地面受蒙古冷高压（即冬季风）影响，不利于降水形成，构成省域冬春少雨干旱的大气环流背景。夏秋季节随着副热带高压北移西伸，西风带动冷性气团东移，与东南季风和西南季风带来的来自太平洋及孟加拉湾的湿热气团交锋，成为主要的降水动力条件。特别是西太平洋副热带高压的伸缩变化，对省境东半部的雨热组合起着主导作用。一年中7、8月两个月气温最高、降水量最多，夏半年（4月～9月）集中了年降水量的80%～90%，雨季（6月～9月）降水量占年降水量的50%～65%，表现出雨热同期的季风气候特征。

全省年平均气温大致在0℃～16℃，略同华北地区，但各地海拔高度不同，气温差别较大。日平均气温≥0℃期间的持续日数为160天～360天，相应的积温为1400℃～5400℃。省境无霜期（即日最低气温≥2℃期间）的地理分布趋势，大致自东南向西北、自河谷川地向山区逐渐缩短。季风环流的影响，加剧了本省冬冷夏热的季节变化，温度年较差、日较差均大，呈现出大陆性季风气候特征。冬季，无论在北纬40°附近的地方（如嘉峪关、酒泉、敦煌等）或在其以南各地，最冷月（1月）平均气温均显著低于同纬度的平均气温（5.7℃），约偏低10℃～16℃。这主要是冬季风把高纬度的极地大陆气团输送到低纬度来的结果。而且冬半年的寒潮活动十分频繁，寒潮间歇回暖期极其短促。正是这个原因，使冬季甘肃成为世界上同纬度地区最冷的地方之一。世界上北纬35°以南的纬度上平均已经没有冬季，而省内长江流域却有2～3个月的冬天。

“南热北凉、盆地河谷暖、山地高原冷”是甘肃各地气温差异的总体特征。特别是省内宏观地貌以山地、高原为主，大部分地区地势较高，年平均气温较低，作物的生长周期较长，除陇南河谷地带外，历史上农业种植制度都是一年一熟。按照各地日平均温度≥10℃的天数及其积温，同时考虑1月平均气温作为划分温度带的指标，参照自然景观及作物分布，甘肃从南到北可分为北亚热带、暖温带和温带（表1）。其中，暖温带、温带气候区达30.5km2，约占全省总面积的64%。对于靠近青藏高原的祁连山区和甘南高原，由于海拔高，气候寒冷，另列为高原气候区。在一个省内出现3个温度带和1个高寒气候区，这在全国可以说是独一无二的。全省多年平均降水量1370亿m3，折合平均降水深度不足280mm（全国平均年降水量630mm左右），是比较少雨的省区之一。按照水分条件，从东南向西北，又有湿润、半湿润、半干旱、干旱之别。加之省域地势高亢，山地垂直气候带也很显著。这种水热条件的地域组合，使甘肃兼有亚热带湿润气候区，暖温带湿润和干旱气候区，冷温带半湿润和半干旱气候区、干旱气候区、高寒气候区等8个气候类型区，且大部分处于半干旱及干旱气候区。

表1　甘肃的气候带(www.xing528.com)

受气候条件及复杂地形的影响，省境地表水及地下水分布特殊，不仅呈现出独特的水文地域分异特征，而且总体上地表径流较少，水资源成为宝贵的自然资源。全省一般分为两大流区、三大流域、八个水系。内外流域的分界线从腾格里沙漠南缘，经祁连山东段毛毛山-乌鞘岭、冷龙岭主脉直至俄博以东的甘青省界。作为内外流域的分水岭，此线在地理学上是一条重要的界线，相当于亚洲中部—东亚的分界线。根据统计，全省年径流量大于1亿m3的河流有78条。其中，内陆河流域有独立出山口、年径流量大于1亿m3的河流有15条，黄河流域27条，长江流域年36条。除此之外，甘肃省河流的主要特征还有平均河网密度偏小、补给形式多样、径流深值整体偏低且地域差异显著、径流季节分配不平衡等特点。中国东部地区河网密度多在0.3～2km/km2，甘肃地区的河网密度则远小于东部地区。譬如黄土高原沟谷密度居全国之首，但河网密度只有0.2～0.3km/km2，干旱区则更小。甘肃河流的补给水源除降水外，还有冰川融水和地下水，并且越是干旱区，冰川融水所占比重越高，如党河冰川融水补给可占39.1%。在径流深方面，除陇南南部地区为400～600mm外，其余绝大多数在100～400mm。多种补给形式的存在，使得甘肃河流径流的季节分配不均匀，夏季径流量可占全年径流量的一半左右，甚至更高。

省域东南部的湿润、半湿润气候区属外流区，包括乌鞘岭以南的全部地区，面积约18.2万km2，占全省面积40%。主要河流有黄河流域的黄河干流、渭河、泾河三个水系及长江流域的嘉陵江水系。黄河流域占据甘南高原大部、陇西和陇东等地区，在省内流入黄河干流的支流，南岸有大夏河、洮河、宛川河、祖厉河等；北岸有湟水及其支流大通河、庄浪河等，泾、渭二河在陕西关中会流后汇入黄河。上述诸河流的共同特点是水源以降水补给为主，年际变率较大，冬季普遍结冰（黄河自20世纪60年代以来再未结冰，反应气候冬季转暖和水库建造的影响），含沙量大（输沙量占全省河流输沙总量的90%）。长江流域仅占有陇南山地和部分甘南高原，水量丰富，季节变化小，冬季不结冰，含沙量少。河西及柴达木内陆河流域，面积近18.2万km2，包括石羊河、黑河和疏勒河三个内陆水系及甘肃省实际管辖的柴达木盆地西北部的哈尔腾-苏干湖水系。内流区主要河流均发源于祁连山地，各河均有一定的冰雪融水补给，流程短、比降大、流量较小，冬季普遍结冰，年径流量稳定。

全省地表水年径流总量（包括境外来水）为617.1亿m3。其中，长江流域占全省径流总量20.3%，黄河流域占62.4%，内陆河流域占17.3%。自产水资源299亿m3，平均单位面积产水量6.6万m3，仅高于内蒙古、新疆、宁夏，在全国各省（市、区）中列第28位。人均水资源量不足1500m3，约为全国人均水资源量2700 m3的一半。由此可见，甘肃省地表水资源相对短缺。甘肃省水资源短缺，一是因为自然条件限制，二是因为水资源利用效率不高、存在浪费现象等。水资源不足，已成为制约甘肃省社会和经济发展的重要因素。中国科学院（牛文元，1994）的研究成果指出，每年每平方千米可重复使用淡水资源20万m3，即径流深200mm，是水资源的“空间压力”指数的临界标志，如果超过此数值，则表明该区域水资源含量相对空间而言没有造成压力。否则说明该区域水资源量相对空间而言已造成压力。甘肃省水资源为8 040m3/hm2，仅为全国平均水平的28%，耕地亩均水资源量占全国的1/4，水资源空间压力非常大，需要大量引进外来水来缓解水资源空间压力。2008年全省需水量为136亿m3，供需缺口约13亿m3。甘肃省地下水资源比较丰富，地下水资源量为151.54亿m3，年开采总量约为80亿m3。但应当注意，地下水与地表水紧密相关，地表水减少，地下水的补给来源便要断绝。如20世纪70年代，石羊河下游民勤绿洲大量开采地下水，造成地下水位迅速下降、水质变差，地面植被枯萎，失去生态平衡，促进荒漠化，应视为干旱区不合理开发利用地下水的严重教训。