青藏科考

青藏高原湖泊对气候变化的响应:趋势、模式与机制

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2020-09-17 17:41


由于全球气候变暖,广泛分布在青藏高原上的天然湖泊变化备受关注。目前,青藏高原湖泊变化已有大量研究报道,为更好地了解青藏高原气候变化和水循环,助力水文学、湖沼学、冰川学和遥感应用等的发展,有必要对已发表的研究结果进行全面总结和评估,综合分析过去50年来青藏高原湖泊系统的年际和季节变化特征、湖泊对气候变化的综合响应、湖泊变化原因的定量分析、湖泊演化和格局的驱动机制以及湖泊对未来气候变化的响应等。

中科院青藏高原所环境变化与多圈层过程姚檀栋院士团队张国庆副研究员及合作者通过对青藏高原湖泊遥感监测、野外观测和模型模拟研究结果的综合分析,系统地总结了青藏高原湖泊变化的时间演变规律、空间格局和驱动机制。结论主要归纳为:1. 湖泊面积、水位和水量变化自1970年代到1990年代中期略有下降,随后呈持续快速增长的态势;2. 空间格局表现为中北部湖泊整体增长、南部湖泊减少,同时大部分中北部湖水降温、南部升温,北部湖泊结冰期比南部湖泊更长。湖水温度变化与水位变化和湖冰持续时间呈负相关;3. 降水增强是湖泊水量增加的主要原因,其次是冰川消融和冻土退化。大西洋年代际振荡处于正相位可能是驱动1990年代中期以来多年湖泊扩张主因,强厄尔尼诺事件导致1997/1998年、2015/2016年湖泊面积出现明显拐点。未来短期内,青藏高原湖泊将继续扩张。因此,迫切需要开展跨学科湖泊研究,提高对该区域大气圈-冰冻圈-水圈相互作用和水资源管理的认识。本研究还介绍了正在进行的青藏高原湖泊研究计划,对相关研究方向提出了建议。同时利用湖泊变化这一指标,向科学界提供了气候变化对青藏高原湖泊影响前所未有的全景图。

研究成果于2020年6月29日发表于国际地学顶级期刊《Earth-Science Reviews》。本研究得到第二次青藏高原综合科学考察研究专项(2019QZKK0201)、中国科学院A类战略性先导科技专项“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”(XDA20060201)和国家自然科学基金项目(41871056, 41831177, 21661132003)的共同资助。

论文信息:Zhang, G., T. Yao, H. Xie, K. Yang, L. Zhu, C. K. Shum, T. Bolch, S. Yi, S. Allen, L. Jiang, W. Chen, and C. Ke (2020), Response of Tibetan Plateau lakes to climate change: Trends, patterns, and mechanisms, Earth-Science Reviews, 103269, doi: https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103269

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图1 青藏高原湖泊关键水循环要素组成

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图2 青藏高原湖泊水量、水温、湖冰协同变化规律