青藏高原湖泊眾多且分布廣泛,其水量變化對(duì)氣候變化響應(yīng)非常敏感,并深刻地影響著地表與大氣的水分與能量交換。盡管對(duì)青藏高原湖泊水量變化研究已經(jīng)取得一些認(rèn)識(shí),但由于受到數(shù)據(jù)源的限制,例如測(cè)深數(shù)據(jù)缺乏、衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù)(例如,ICESat和Cryosat-1等)覆蓋不全等,對(duì)整個(gè)青藏高原長(zhǎng)時(shí)間尺度且全覆蓋的湖泊水量變化研究仍受到限制。
近日,中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所、青藏高原地球科學(xué)卓越創(chuàng)新中心、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)研究員朱立平課題組結(jié)合Landsat影像和SRTM估算了1976-1990、1990-2000、2000-2005和2005-2013四個(gè)時(shí)段內(nèi)共317個(gè)湖泊的水量變化(如圖1),結(jié)果表明青藏高原湖泊水量從1976年到1990年減少了23.69 km3,從1990年到2013年增加了140.8 km3。增加的湖泊水量主要集中在青藏高原的中部(區(qū)域A)和北部(區(qū)域B),且發(fā)現(xiàn)2000-2013年區(qū)域B增加的湖泊面積(1981.6 km2)比區(qū)域A(1869.1 km2)多,但區(qū)域B增加的水量卻只有區(qū)域A的一半,表明由于湖泊周邊地形的差異,湖泊的水量變化才能真實(shí)代表湖泊的變化情況。研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn),盡管湖泊水量變化(7.19 km3/y)與陸表水儲(chǔ)量變化量(7±7 Gt/y)一致,但是兩者表現(xiàn)出明顯的空間差異。
通過趨勢(shì)分析表明2000-2013年減少的湖面蒸發(fā)對(duì)區(qū)域A、區(qū)域C和區(qū)域D的湖泊水量變化的貢獻(xiàn)量分別為1.5%、2.5%和1.7%。通過對(duì)青藏高原不同區(qū)域冰川物質(zhì)平衡變化的資料收集,經(jīng)過粗略的估算表明2000-2013年冰川融水對(duì)區(qū)域A、區(qū)域B、區(qū)域C和區(qū)域D的貢獻(xiàn)分別為22.2%、39.8%、50.6%和100%。該研究結(jié)果表明青藏高原西北部由于處于極度干旱、寒冷且降水少的氣候條件,冰川融水是湖泊水量變化的主要原因,而位于青藏高原中部和北部等區(qū)域,由于降水量多,降水是湖泊水量變化的主要原因,冰川融水的增多對(duì)湖泊的擴(kuò)張起到一定的促進(jìn)作用。
該研究第一作者為青藏高原所博士喬寶晉(目前工作單位是鄭州大學(xué)),研究項(xiàng)目得到中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)A專項(xiàng)和國(guó)家自然科學(xué)基金等的支持(XDA20020100, 41831177, 131C11KYSB20160061, XXH13505-06),研究成果近期發(fā)表于國(guó)際期刊Remote Sensing of Environment(Qiao, B.J., Zhu, L.P., Yang, R.M.Temporal-spatial differences in lake water storage changes and their links to climate change throughout the Tibetan Plateau. Remote Sensing of Environment, 2019, 222:232-243)。
圖1 研究區(qū)域的位置、湖泊分部及區(qū)域劃分情況
圖2 不同區(qū)域1976-2013年不同時(shí)期的湖泊水量變化情況
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