山區冰川、季節性積雪以及凍土在我國西北地區的水循環中發揮著重要作用。尤其在干旱半干旱地區,內陸河流域的水資源主要來自高山源流區,在全球氣候變暖條件下,西北寒區冰川退縮、凍土退化已經改變了這些區域的生態及小氣候環境,導致徑流過程和徑流量發生了明顯的改變,如干季流量、洪峰流量及徑流總量都發生了顯著變化。隨著冰川持續的退縮,干旱和半干旱地區的流量最終將明顯減少,直至冰川徑流消失。但短期內由于氣溫上升、冰川消融加速、夏季徑流量呈增加趨勢,冰川融雪洪水災害也呈增加趨勢。冰川和凍土水文是西北寒區流域水文的重要組成部分,冰凍圈變化對我國的水安全有著明顯影響,對西部水資源可持續利用有著重要意義。
中國科學院寒區旱區環境與工程研究所寒旱區水文與水土資源研究室、冰凍圈科學國家重點實驗室科研人員利用VIC模型的計算框架,耦合次格網化冰川消融計算方案,實行其在有冰川的流域中的模擬能力;并利用耦合后的模型對阿克蘇河流域的水文過程(1970-2007年)進行模擬,采用日徑流數據(1980-1989年)對模型進行校正和驗證,通過模擬和觀測數據分析徑流組成及近38 a的變化特征。
研究結果表明:
1)托什干河冰川區徑流占總徑流的29.2%,昆馬力克河冰川區徑流占總徑流的58.7%。
2)兩大支流總徑流量近38 a均呈增加趨勢,托什干河徑流增加了43.1%,平均年增加幅度為25.95×106m3 ·a-1,昆馬力克河徑流增加13.1%,平均年增加幅度為14.09×106m3·a-1。
3)低冰川覆蓋率的托什干河徑流增加完全由于非冰川區徑流的增加,高冰川覆蓋率的昆馬力克河徑流增加是冰川區徑流和非冰川區徑流增加共同作用的結果。其中,總徑流增加量中42%是來自于冰川區徑流,58%來自于非冰川區徑流。
該研究項目受到國家重點基礎研究發展計劃(973 計劃)項目(2007CB411502)、國家自然科學基金項目(41001039)、科技部國際科技合作項目(2008DFA20400)、水利部公益行業科研專項經費項目(200701046)資助。研究成果發表于《冰川凍土》(2011,33(3))。
VIC冰川耦合方案
1980-1989年校正期日徑流實測與模擬對比
1970-2007年月徑流實測與模擬對比
山區冰川、季節性積雪以及凍土在我國西北地區的水循環中發揮著重要作用。尤其在干旱半干旱地區,內陸河流域的水資源主要來自高山源流區,在全球氣候變暖條件下,西北寒區冰川退縮、凍土退化已經改變了這些區域的生態......
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