作者:张国庆等 来源:GRL 发布时间:2017/5/4 14:49:48
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青藏高原湖泊水量变化与水量平衡研究获进展

 

湖泊、积雪、冰川与河流是青藏高原水循环的重要组成部分。封闭流域湖泊是连接大气圈、冰冻圈、水圈、生物圈的纽带。湖泊对气候变化敏感、快速响应流域环境变化。青藏高原湖泊主要分布在内流区(即羌塘高原,封闭流域),由于很少受到人类活动的干扰,湖泊提供了气候变化的独特指标。过去几十年,青藏高原湖泊面积显示了明显的扩张,这有别于中国其他地区、亚洲其他高原、甚至全球其他地区或流域萎缩模式。目前青藏高原湖泊面积、水位变化已有大量研究报道,然而仍缺乏对过去几十年连续时间尺度湖泊水量变化的研究。同时,受到站点观测资料的限制,青藏高原1200多个大于1平方公里湖泊中只有个别几个湖泊(如: 色林错、纳木错、当惹雍错、玛旁雍错、佩枯错)有定量的水量平衡估算,这对冰冻圈-水文过程的理解非常有限。
 
中国科学院青藏高原研究所、青藏高原地球科学卓越创新中心副研究员张国庆联合国内外科学家,结合遥感、测高、大地测量等数据,对青藏高原过去40多年来(1970s-2015年)每年湖泊面积、水位、水量进行估算。研究表明:青藏高原湖泊面积、水位与水量变化相似,并同时经历了三个阶段,即1970s-1995年间略有减少、1996-2010年间快速增加、近几年来(2011-2015年)增速减缓。
结合GRACE重力卫星数据、土壤水分、雪水当量、冰川物质平衡、冻土消融、湖泊水量,对2003-2009年青藏高原内流区质量平衡与湖泊水量平衡进行了估算。研究显示:湖泊(7.72 ± 0.63 Gt/year)与地下水储量(5.01 ± 1.59 Gt/year)增量相似。降水对湖泊水量增加占主体(74%),其次为冰川消融(13%)与冻土退化(12%),雪水当量贡献较少(1%)。
由于冰川物质平衡ICESat-1数据的限制,目前只对2003-2009年间湖泊水量平衡进行了估算,随着TanDEM-X及即将发射的ICESat-2数据使用,湖泊水量平衡时间尺度可被扩展。另外,随着更多测高数据可利用,如Jason-3、sentinel-3A和3B、ICESat-2、Jason-CS、SWOT等,更多湖泊水位变化可被监测,直接估算湖泊水量平衡成为可能。
该研究主要得到了国家自然科学基金(41571068)项目的支持,研究成果近期发表于《地球物理研究通讯》(Geophysical Research Letters)期刊。(来源:中科院青藏高原研究所)
 
 
图1. 1970s−2015年每年湖泊面积、水位与水量变化(相对于1970s)。插图显示三个阶段湖泊面积、水位与水量变化率
图2. 2003−2009年间青藏高原内流区(封闭流域)质量与湖泊水量平衡

 

 
 
 
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2017/5/13 10:45:21 xiqingchen
该研究的基本前提是:1996-2010年间快速增加。由于数据限制,“目前只对2003-2009年间湖泊水量平衡进行了估算”。那么,我希望看到如下研究进展:在全球气候变化的背景下,在这一时段的区域气温变化对湖面蒸发量的影响?夏半年气温变化对入湖流量的影响是什么?这是这一研究必须回答的基本问题,可是我从该研究进展中还没有看到。真心希望现在的年轻学者能够在这些基本极力方面的研究有所建树。
 
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