冰川變化對水資源及海平面變化的影響

冰川被譽為“固體水庫”，是青藏高原及周邊地區水塔的重要組成部分。在我國西北干旱地區和中亞干旱區，高山冰川融水對河川徑流起到“削峰填谷”的作用，即：在干旱年份，冰川消融量增大，對河川徑流的補給增強，從而緩解下游地區的干旱；在濕潤年份，冰川消融減弱，對河川徑流的補給減少，從而使河川徑流量的變化趨于平緩。例如，印度河流域正常年份?7?月的冰川融水對同期徑流的貢獻約為?53％，但在干旱年份可達?63％。然而，冰川的這種作用隨著流域內冰川規模的變化而發生變化。因此，揭示冰川變化對水資源的影響，對于干旱地區水資源的合理規劃與利用具有重要的意義。另外，鑒于全球山地冰川變化對海平面上升的重要影響，以及青藏高原及周邊地區冰川作為全球山地冰川的重要組成部分，因此，認識青藏高原及周邊地區冰川變化對海平面的影響，將有助于理解青藏高原及周邊地區冰川在全球變化研究中的作用。

青藏高原及周邊地區冰川的未來變化

關于流域尺度或區域尺度冰川變化的預測，目前大多利用冰川學的相關模型來進行計算。最近的一項研究表明，在未來全球升溫?1．5°C?的情況下（相當于典型濃度排放路徑?RCP2．6?情景下的升溫），青藏高原及周邊地區將升溫?2．1°C±0．1°C，這將導致到21?世紀末青藏高原及周邊地區冰川的冰儲量減少到目前的?64％±7％，面積減少到目前的?64％±8％。在極端排放情景下（RCP8．5），到?21?世紀末青藏高原及周邊地區冰川的冰儲量和面積將分別減少到目前的?36％±5％?和?32％±5％。未來全球升溫?2°C?情況下全球山地冰川冰量變化的預估結果表明，到?21?世紀末全球山地冰川冰儲量將減少?64％±5％，青藏高原及周邊地區冰川冰儲量減少比例在中亞地區達到?80％±7％，在青藏高原西部地區高達?98％±1％?；诓煌瑲夂驐l件下冰川變化的經驗關系，對我國冰川未來變化的預估結果表明，在未來?2030?年、2070?年和?2100?年氣溫分別上升?0．4°C—1．2°C、1．2°C—2．7°C和?2．1°C—4．0°C?情況下，屆時我國冰川面積將分別減少?12％、28％?和?45％。由此可見，不同預估結果之間還存在一定的差異，今后應在預估方法、模型等方面進行進一步的完善，以降低預估的不確定性。

冰川變化對水資源的影響

在流域尺度上，冰川對于水資源的重要性評價主要包括?3?個方面，即：固體冰儲量、冰川融水量或冰川融水對出山徑流的貢獻，以及氣候變暖情況下冰川融水徑流峰值的出現時間（融水徑流峰值出現之前，冰川融水徑流處于增加趨勢，之后冰川融水徑流將處于減少趨勢）。前文已經介紹了青藏高原及周邊地區冰川的冰儲量，而且我國?2?次冰川編目也已經給出了我國不同時期的冰川的冰儲量狀況（即?20?世紀?70?年代時約為?5?600?立方公里，2010?年前后為?4?494?立方公里）。因此，此處僅就氣候變暖情況下青藏高原及周邊地區冰川變化對融水徑流的影響予以說明。

最近對我國冰川融水徑流的估算結果表明，我國冰川每年的融水徑流總量為?629．56?億立方米，較以前的估算值（604．65?億立方米，主要依據?1990?年之前資料計算）略高，這反映了過去氣候變暖背景下冰川融水徑流的增加趨勢。基于月尺度的度日模型對?1961—2006?年時期塔里木河流域各水系冰川物質平衡和融水徑流序列進行了重建，結果表明：塔里木河流域多年平均冰川融水徑流量為?144．16?億立方米，冰川融水對河流徑流的貢獻在?1990?年之后明顯增大；1991—2006?年冰川融水對河流徑流的補給比例由?1961—1990?年的?41．5％?增加到?46．5％；塔里木河流域出山徑流年際變化與冰川融水徑流年際變化過程基本一致，并均呈上升趨勢；河流徑流量增加量中約?3／4?以上源于冰川消融增強的貢獻。1961—2006?年河西內陸河流域各河流冰川融水徑流都呈增加趨勢，冰川融水補給率從?1961—1990?年的?15．1％?增加到?1990?年之后的?19．4％。對石羊河冰川融水徑流過去變化的重建和未來不同氣候情景下的預測結果表明，1961—2008?年冰川融水徑流以每年?7?900?立方米的速度增長，之后冰川產流量呈下降趨勢。因此，該流域融水徑流在?21?世紀初已經到達峰值，即拐點已經產生，是目前我國冰川融水徑流被發現已經達到峰值的唯一流域。表?2?列出了在未來氣候變暖情景下青藏高原及周邊地區主要河流冰川融水徑流峰值的出現時間。從該表可以看出，青藏高原及周邊地區大部分河流冰川融水徑流峰值的出現時間將多在?20?世紀?30—40?年代。這意味著應盡早開展冰川融水徑流變化對下游地區的影響與適應性對策研究。

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