我科學(xué)家構建第三極地區主要河流徑流監測網(wǎng)

 

 

 

      以青藏高原為核心的第三極地區是亞洲13條大江大河的發(fā)源地，又被稱(chēng)為“亞洲水塔”.在全球氣候變化的大背景下，“亞洲水塔”有哪些變化？

 

 

      中國科學(xué)院青藏高原所1日發(fā)布，該所環(huán)境變化與多圈層過(guò)程團隊王磊研究員聯(lián)合中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源所等多個(gè)冰凍圈水文研究團隊構建了第三極地區主要河流的出山口徑流監測網(wǎng)，獲取了寶貴的跨境河流資料，為河川徑流量的數值模擬和遙感反演等提供有效的驗證資料；建立并逐漸完善了基于遙感數據、適用于第三極河流日徑流反演的方法體系，并在雅魯藏布江干流和支流（拉薩河）得到了有效驗證；通過(guò)冰凍圈水文模型WEB-DHM（Water and Energy Budget-based Distributed Hydrological Model），定量解析了長(cháng)江源區、黃河源區以及雅魯藏布江等第三極地區主要河流的歷史徑流變化。

 

 

      近日，該研究成果發(fā)表于國際水文氣象學(xué)著(zhù)名期刊《美國氣象學(xué)會(huì )通報》（Bulletin of the American Meteorological Society）。

 

 

      該文章的第一作者王磊研究員介紹，近幾十年來(lái)，隨著(zhù)區域的快速增溫，冰凍圈（冰川、積雪和凍土等）的消融加劇，以及人類(lèi)活動(dòng)的干擾增加，第三極地區河川徑流正在發(fā)生劇烈的變化。這不僅對區域水資源的時(shí)空分布產(chǎn)生了顯著(zhù)影響，而且已威脅到區域生態(tài)環(huán)境以及下游居民的生產(chǎn)生活和社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展。

 

 

      監測和評估第三極地區主要河流（如恒河、雅魯藏布江、印度河、長(cháng)江、黃河、怒江、瀾滄江、阿姆河、錫爾河、塔里木河、伊犁河、黑河、疏勒河）的出山口總徑流；模擬過(guò)去和未來(lái)的出山口總徑流長(cháng)期變化，定量評估降水變化、冰川退化、積雪消融和凍土變化等不同因素對總徑流變化的影響和貢獻；研究出山口總徑流變化對西風(fēng)-季風(fēng)相互作用的響應機理，不僅具有重要的科學(xué)意義，也具有重要的戰略意義。

 

 

      針對以上問(wèn)題，在中科院“絲路環(huán)境”專(zhuān)項的支持下，研究團隊利用地面觀(guān)測、遙感反演以及數值模擬等手段，首次計算出第三極地區13條主要河流在出山口處的徑流總量（2018年）為6560±230億方；不同河流在出山口處的年徑流量差異很大，分布在18億~1760億方之間，且處于印度季風(fēng)區的河流年徑流量大于位于西風(fēng)區的河流。

 

 

      青藏高原南部受季風(fēng)主導的河流（比如雅魯藏布江、恒河、怒江和瀾滄江等）占第三極地區13條河流在出山口處徑流總量（2018年）的61.9%,其中恒河、雅魯藏布江的占比最高，分別為26.9%、25.0%;北部和西部受西風(fēng)主導的河流（印度河、阿姆河、錫爾河、伊犁河、塔里木河、疏勒河和黑河）占徑流總量的30.6%,其中疏勒河出山口徑流量在13條河中最小，約為18億方；位于西風(fēng)-季風(fēng)過(guò)渡區的黃河、長(cháng)江僅占7.5%,兩者的出山口徑流總量為490億方。

 

 

      通過(guò)在長(cháng)江源區流域開(kāi)展高分辨率（5公里、逐小時(shí)）的長(cháng)期冰凍圈水文模擬，發(fā)現該流域1981年-2018年的降水量和蒸發(fā)量顯著(zhù)增加，導致了出山口徑流（直門(mén)達水文站）的不顯著(zhù)增加；積雪和冰川的消融量大約貢獻了徑流總量的1/4,而土壤凍融過(guò)程則主要影響徑流的季節分布。

 

 

      該成果不僅為第三極地區水循環(huán)研究提供了寶貴的地面觀(guān)測數據和先進(jìn)的徑流模擬技術(shù)，而且提高了我們對氣候變化背景下第三極地區地表水資源的認知與理解。（記者齊芳）