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Journal of Hydrology:冰川河同位素径流分割法确定水资源对气候变化响应的敏感性

时间:2012-04-06 12:31:46  来源:水同位素与水岩反应实验室  作者:

        冰川河是发源于高寒山区的河流,其源头有冰川存在。 冰川河的源头通常称之为“水塔”,仅青藏高原和天山这两座“亚洲水塔”就供养全球至少1/4的人口。冰川河因含有冰川融水,而极易受到气候变暖的影响。尤其在干旱区,冰川河出山径流量基本上代表水资源总量。气候变暖带来的变化直接影响中下游的人口与农业安全。因而,研究冰川河对气候变化的敏感程度对于选择适当的适应对策极为关键,然而,已有的研究方法多只能定性评估,或者需要复杂的野外观测。

地质地球所工程地质与水资源研究室博士生孔彦龙与导师庞忠和研究员以“中亚水塔”天山为研究区,采用冰川河同位素径流分割法对这一问题进行了探索。首先,他们对比了过去50年以来南北疆水资源变化,发现:虽然北疆气候变化明显强于南疆(图2a和2b),但是位于北疆的乌鲁木齐河出山径流量增加(10.0%,图2c)却远远比不上南疆的库马拉克河出山径流量的增加(38.7%,图2d)。继而,分别对北疆的乌鲁木齐河流域和南疆的库马拉克河进行了同位素径流分割(图1),结果表明,乌鲁木齐河出山径流中,冰川融水比例低于9%(图2e);而库马拉克河冰川融水比例高于57%(图2f)。据此,他们得出结论,冰川河对气候变化的敏感性取决于冰川融水所占份额,冰川补给比例高的河流其水资源对气候变化更加敏感。

冰川河径流分割可以采用的不同方法,同位素方法由于能够直接厘清水分来源,因而其精度与可靠性高于普通水文学方法,而对于没有观测资料的河流(ungauged river)来说,其快速高效的优势则更为显著。
 
论文评审过程中,审稿人认为冰川河同位素径流分割法在气候变化对水资源的影响研究方面,代表了一个新的研究方向。
 
该研究成果发表在2012年出版的国际水文学权威期刊Journal of Hydrology上
文章链接:Kong, Y., Pang, Z., Evaluating the Sensitivity of Glacier Rivers to Climate Change based on Hydrograph Separation of Discharge, Journal of Hydrology 434–435 (2012) 121–129,doi: 10.1016/j.jhydrol.2012.02.029
请单击:
1-s2.0-S0022169412001424-main.pdf
文件类型: .pdf 96f69b00472b81916031c22ec507dd31.pdf (1.14 MB)

新疆冰川分布.jpg

图1 研究区

图2.jpg

图2 新疆地区气候变化(ab)、乌鲁木齐河(c)和库马拉克河径流量变化(d

和乌鲁木齐河(e)和库马拉克河(f)径流分割结果

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