青藏科考

第二次青藏科考最新成果系统阐述亚洲水塔失衡问题

文章来源 :
2022-06-08 09:27

以青藏高原为核心的第三极,储存着世界上仅次于南北极的固态水。作为地球上近20亿人赖以生存的十多条大江大河和数以千计的大小湖泊的源头,它也被称为“亚洲水塔”(图1)。第二次青藏科考在《自然综述:地球与环境》发表最新研究成果,系统阐述亚洲水塔失衡问题。

这项成果发现,亚洲水塔失衡的主要特征是,固态水正在快速融化、液态水呈增加趋势;从空间上看,液态水增加主要是在北部内流区,南部外流区一些流域的液态水呈减少趋势(图2)。该研究的主要作者、“第三极环境(TPE)”国际计划联合主席姚檀栋院士指出:亚洲水塔失衡是第三极环境发生重大变化的一个标志。亚洲水塔失衡最新成果的发表,对这一地区的水资源管理和水安全战略有重要科学意义和现实意义。

这项成果详细分析了亚洲水塔失衡的原因,认为第三极气候快速变暖改变了亚洲水塔冰川等固态水和湖泊及河流等液态水的库存比例,同时第三极地区大气环流的变化也改变了其库存水体的空间格局。该研究的共同作者、中国科学院青藏高原研究所高晶研究员表示:西风的加强和印度季风的减弱导致北部内流区的降水增多、南部外流区的降水减少。另一位共同作者、英国圣安德鲁斯大学Tobias Bolch教授说:总体而言,亚洲水塔北部内流区融化的固态水相对较少,但储存的液态水呈增加趋势;在亚洲水塔南部外流区,情形和北部内流区正好相反。

这项成果进一步揭示了亚洲水塔失衡和下游区水供应和水需求之间的不平衡问题。目前,亚洲水塔南部外流区的水供应呈减少趋势,但南部外流区下游区需水量急剧增加。所以水的供需矛盾将日益严重。此研究的共同作者、荷兰乌特勒支大学Walter Immerzeel教授认为:虽然亚洲水塔的水供应总量预计将增加,但南部外流区、如印度河和恒河流域的水需求量急剧增加,远远超过供水量的增加。特别是当地灌溉占整个地区用水量的90%以上,拥有世界上最大的农业灌溉面积。在这种趋势下,恒河、印度河等流域的水资源管理将变得更加重要。这项研究的共同作者、北京大学和中科院朴世龙院士指出:这个地区非常需要可持续的水资源管理政策。

这项成果提出了亚洲水塔今后的研究方向,科学家们认为需要从观测、模拟、特殊过程、适应战略四个方面进一步深入研究,获取更多的信息来帮助公众和社会应对亚洲水塔变化。该研究的共同作者、TPE联合主席、美国俄亥俄州立大学Lonnie Thompson教授说:我们需要在加强观测的基础上对未来的水供应进行更准确的预测,以帮助该地区调整水资源管理的适应战略。该研究的共同作者、TPE联合主席、瑞典哥德堡大学陈德亮教授指出:未来的优化预测需要在数据稀缺的地区建立系统的监测站点,也需要发展先进的大气-冰冻圈-水文耦合模型。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s43017-022-00299-4


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图1 亚洲水塔内流区和外流区

(北部蓝色区域为内流区,南部红色区域为外流区)


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图2 亚洲水塔不同组分(降水、冰川、湖泊、河流)时空变化