近日，中科院青藏高原研究所環(huán)境變化與多圈層過(guò)程團(tuán)隊(duì)王磊研究員聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所等多個(gè)冰凍圈水文研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了第三極地區(qū)主要河流的出山口徑流監(jiān)測(cè)網(wǎng)，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(zhǎng)江源區(qū)、黃河源區(qū)以及雅魯藏布江等第三極地區(qū)主要河流的歷史徑流變化。相關(guān)研究成果發(fā)表于《美國(guó)氣象學(xué)會(huì)通報(bào)》。

文章第一作者王磊介紹，以青藏高原為核心的第三極地區(qū)是亞洲13條大江大河的發(fā)源地，包括恒河、雅魯藏布江、印度河、長(zhǎng)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，因此第三極地區(qū)又被稱為“亞洲水塔”。

近幾十年來(lái)，隨著區(qū)域的快速增溫，冰凍圈（冰川、積雪和凍土等）的消融加劇，以及人類活動(dòng)的干擾增加，第三極地區(qū)河川徑流正在發(fā)生劇烈的變化。這不僅對(duì)區(qū)域水資源的時(shí)空分布產(chǎn)生了顯著影響，而且已威脅到區(qū)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(jì)的發(fā)展。

然而，由于高海拔河流源區(qū)環(huán)境惡劣、基礎(chǔ)設(shè)施落后，再加上跨境河流受到相關(guān)各國(guó)的嚴(yán)格管控，導(dǎo)致該地區(qū)徑流實(shí)測(cè)資料頗為匱乏。

“監(jiān)測(cè)和評(píng)估第三極地區(qū)主要河流的出山口總徑流，模擬過(guò)去和未來(lái)的出山口總徑流長(zhǎng)期變化，定量評(píng)估降水變化、冰川退化、積雪消融和凍土變化等不同因素對(duì)總徑流變化的影響和貢獻(xiàn)，研究出山口總徑流變化對(duì)西風(fēng)-季風(fēng)相互作用的響應(yīng)機(jī)理，具有重要的科學(xué)意義?！蓖趵诒硎?。

針對(duì)以上問(wèn)題，在中科院“絲路環(huán)境”專項(xiàng)的支持下，研究團(tuán)隊(duì)利用地面觀測(cè)、遙感反演以及數(shù)值模擬等手段，于2018年首次計(jì)算出第三極地區(qū)13條主要河流在出山口處的徑流總量為6560±230億方。同時(shí)，不同河流在出山口處的年徑流量差異很大，分布在18-1760億方之間，且處于印度季風(fēng)區(qū)的河流年徑流量大于位于西風(fēng)區(qū)的河流。

數(shù)據(jù)顯示，2018年，青藏高原南部受季風(fēng)主導(dǎo)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(qū)13條河流在出山口處徑流總量的61.9%，其中恒河、雅魯藏布江的占比最高，分別為26.9%和25.0%。

北部和西部受西風(fēng)主導(dǎo)的河流，包括印度河、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。

而位于西風(fēng)-季風(fēng)過(guò)渡區(qū)的黃河、長(zhǎng)江僅占7.5%，兩者的出山口徑流總量為490億方。

通過(guò)在長(zhǎng)江源區(qū)流域開(kāi)展每小時(shí)5公里的高分辨率的長(zhǎng)期冰凍圈水文模擬，發(fā)現(xiàn)該流域在1981-2018年的降水量和蒸發(fā)量顯著增加，導(dǎo)致了位于直門達(dá)水文站的出山口徑流增加的并不顯著。此外，積雪和冰川的消融量大約貢獻(xiàn)了徑流總量的1/4，土壤凍融過(guò)程則主要影響徑流的季節(jié)分布。

該研究獲取了寶貴的跨境河流資料，為河川徑流量的數(shù)值模擬和遙感反演等提供有效的驗(yàn)證資料，此外，建立并逐漸完善了基于遙感數(shù)據(jù)、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拉薩河支流得到了有效驗(yàn)證。

研究成果不僅為第三極地區(qū)水循環(huán)研究提供了寶貴的地面觀測(cè)數(shù)據(jù)和先進(jìn)的徑流模擬技術(shù)，而且提高了我們對(duì)氣候變化背景下第三極地區(qū)地表水資源的認(rèn)知與理解。

https://doi.org/10.1175/BAMS-D-20-0207.1

圖1. 第三極地區(qū)13條主要河流2018年出山口徑流總量以及不同河流的占比（中科院青藏所供圖）

圖2. 1981 ~2018年長(zhǎng)江源區(qū)徑流變化驅(qū)動(dòng)機(jī)制的數(shù)值模擬解析（中科院青藏所供圖）

文章轉(zhuǎn)自：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/6/458873.shtm