一 引言

2006年重庆发生了百年一遇的干旱，2007年重庆又遭创纪录的大暴雨袭击，2009/2010年西南地区发生特大干旱，2011年长江中下游在发生了近60年来最严重的冬春持续气象干旱后，6月连续遭受4轮强降水，致使部分地区旱涝急转。面对长江流域发生的各类极端天气气候事件，关于三峡大坝诱发极端天气气候事件的说法争论不止，三峡工程的气候效应受到社会各界的广泛关注。有人认为三峡大坝的兴建，在长江上堵住了向四川盆地输送水汽的通道，从而引起了长江上游的降水减少；也有研究通过卫星资料分析发现三峡大坝建成后大坝附近的降水有所减少，而大坝和秦岭山脉之间区域的降水有所增加，从而认定三峡大坝气候效应可达上百公里。但是国家气候中心多年的监测发现，四川盆地形成降水的水汽主要来源于孟加拉湾、南海和青藏高原，而且水汽输送通道处于1000米到5000米的海拔高度，可以说三峡大坝对长江上游水汽输送的影响微乎其微，大坝的“木桶效应”没有科学依据。此外，三峡大坝建成期正好处于我国东部旱涝的年代际转变时期，2003年后，不仅大坝和秦岭山脉之间降水增多，而且整个北方地区降水也是增多的。卫星资料的结果恰好反映了我国夏季雨带北抬的空间分布变化，并未反映出三峡大坝的气候效应。

大型水利工程对周边气候到底有没有影响？国内外相关研究成果一般认为水库的建成蓄水，对大范围气候的影响并不明显。位于巴西和巴拉圭两国交界的伊泰普大坝是特大型水利工程，伊泰普水文站在水库建成（1984年）前后的监测数据分析表明，水库周围的年均温度和空气相对湿度都增加很少，兴建水库并未引起库区周边地区的气候发生任何趋势性的变化。位于埃及境内的阿斯旺水库（1967年建成）是非洲最大的水库，在控制尼罗河洪水、解决干旱区灌溉问题、利用水力发电等方面都起到了巨大的作用。相关研究表明，阿斯旺水库未对附近地区的气候和大气环流产生明显的影响。

为了系统分析三峡水利工程的气候效应，本文利用1961～2010年三峡库区（33个站）、长江流域（163个站）和西南地区（118个站）的逐日气象站资料，揭示了库区近50年气候变化特征。在进行三峡库区气候效应分析时，分别在三峡水库外围（远库区）和三峡水库边（近库区）选择趋势变化接近的代表站，计算蓄水后（2004～2010年）和蓄水前（1993～2004年）两段时期近库区和远库区各气候要素的差值和比值，得到两者气温、降水等要素的相对变化和差异，进行库区局地气候效应分析。

高分辨率的区域气候模式是研究三峡水库蓄水对周边气候和环境影响的有效工具，国内外已有的一些三峡工程对周边气候的数值模拟研究，大部分试验或多或少存在不够完善之处，如模式运行时没有考虑初始化过程、积分时间不够长、结果缺乏统计显著性检验等。为此，国家气候中心使用区域气候模式RegCM3，通过双重嵌套和次网格陆面过程方法，通过系列数值模拟研究，系统分析了三峡水库对局地和区域气候的影响。对模拟结果的分析表明，RegCM3模式能较好地模拟中国和川渝地区的气候；有无三峡水库的对比试验表明，水库对周边区域气温、降水的影响很小，通过统计信度检验的格点基本集中于水库水体上方，表现为气温降低、降水减少，这一效应在夏季较冬季更明显，而邻近区域内气温和降水的变化随距库区的距离变远而迅速变小，到20公里距离时基本可以忽略不计。

二 三峡库区气候变化特征及未来变化趋势

三峡库区南依云贵高原，北有秦岭、大巴山阻挡，北方冷空气不易侵入，这种独特的地理条件形成了独特的气候环境，终年气候温暖湿润。库区年平均气温为17.8℃，气温自东向西递增；长江以北及重庆市区年平均气温基本上都在18℃左右，而长江以南大部地区年平均气温基本都在17℃以下。1月平均气温为6.7℃，全年最低；8月平均气温为28.2℃，全年最高。

1961年以来，库区年平均气温整体呈升温趋势，平均每10年增加0.08℃，最近10年较20世纪60年代增加0.4℃，与西南地区、长江上游乃至整个长江流域的年平均气温的变化趋势基本一致，2004年水库蓄水后这种趋势未有明显变化（见图1和图2）。

图1 三峡库区、西南地区和长江上游平均气温历年变化（1961～2010年）

图2 三峡库区、西南地区和长江上游平均气温年代际变化（20世纪60年代以来）

库区各地降水丰富